ID:
8204
Durata (ore):
60
CFU:
6
Url:
PHYSICS/Condensed Matter Physics Anno: 1
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (25/09/2023 - 12/01/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Fornire conoscenza sui concetti di modellizzazione ed elaborazione dei segnali ed immagini, sugli approcci statistici all'analisi dei dati di casi fisici reali di interesse in Fisica della Materia Condensata, mediante la scrittura di codici di simulazione per generazione eventi. Tali approcci verranno applicati e ottimizzati per:
-analisi di processi aleatori e la loro caratterizzazione nel tempo e in frequenza. Stimatori;
-acquisizione, campionamento e quantizzazione dei segnali;
-generatore di eventi.
-Misure della risoluzione ed efficienza di un rivelatore.
Prerequisiti
Familiarità con strumenti di programmazione e con software di analisi dati e visualizzazione grafica. Analisi di Fourier. Analisi statistica, calcolo della probabilità, programmazione orientata agli oggetti.
Metodi didattici
Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali. Sono inoltre previste esercitazioni in laboratorio ed in aula informatica, con lo scopo di stimolare l’approccio all’analisi critica di diversi tipi di dati sperimentali.
Tutte le attività sono svolte mediante utilizzo di applicativi multimediali incluse le slide delle lezioni. Inoltre, verranno svolte attività pratiche mediante utilizzo di sistemi raspberry per l'acquisizione e l'analisi di dati.
Verifica Apprendimento
L'esame consiste in una prova orale incentrata sugli argomenti trattati durante il Corso. Essa ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento, l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico e quindi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente.
Durante lo svolgimento del corso è obbligatoria la stesura di almeno un report su argomenti/esempi trattati nelle attività pratiche, da consegnare al docente entro una settimana dall’esame orale.
E’ di norma previsto anche lo svolgimento di una prova scritta in itinere o antecedente all’orale con domande aperte e a risposta multipla.
Il voto finale è espresso in trentesimi e tiene conto della qualità del/dei report e delle valutazioni ottenute durante la prova scritta e orale.
Testi
- Probabilità, Statistica e Simulazione. Alberto Rotondi, Paolo Pedroni, Antonio Pievatolo. Springer-Verlag - ISBN 978-88-470-2363-5
- Whitlock, Schluter – Analisi statistica dei dati biologici 2E. Zanichelli - ISBN: 9788808420145
- Michael Baron, Probability and Statistics for Computer Scientists (3rd Edition), CRC Press - ISBN 9781138044487
- Linda J. S. Allen, An Introduction to Stochastic Processes with Applications to Biology (2nd Edition), CRC Press - ISBN 9781439818824
- Appunti del docente
- Whitlock, Schluter – Analisi statistica dei dati biologici 2E. Zanichelli - ISBN: 9788808420145
- Michael Baron, Probability and Statistics for Computer Scientists (3rd Edition), CRC Press - ISBN 9781138044487
- Linda J. S. Allen, An Introduction to Stochastic Processes with Applications to Biology (2nd Edition), CRC Press - ISBN 9781439818824
- Appunti del docente
Contenuti
INTRODUZIONE A MATLAB: Matlab Editor, array e strutture di celle.
GENERAZIONE DI NUMERI CASUALI, di variabili aleatorie discrete e continue.
RAPPRESENTAZIONE DEI FENOMENI ALEATORI. Simulazione di processi stocastici.
Indicizzazione logica - Analisi statistica e di cluster: gestione e organizzazione dei dati, filtraggio e visualizzazione dei dati, statistiche descrittive (analisi dei componenti principali PCA e cluster gerarchici), applicate a casi studio di Fisica della Materia Condensata.
RAPPRESENTAZIONE DEI DATI, modellizzazione, riconoscimento di segnale e fondo. Descrizione con gli istogrammi
ELABORAZIONE DEL SEGNALE E SOTTRAZIONE DI SFONDO. Procedure di fitting: adattamento del modello scelto ai risultati sperimentali e loro interpretazione.
ALGORITMI DI OTTIMIZZAZIONE NON LINEARE per scomporre segnali dovuti a più eventi nelle sue componenti.
ANALISI DELLE CARATTERISTICHE PRINCIPALI DELLE DISTRIBUZIONI STATISTICHE. Fit multipicco, e con più curve diverse, relativamente ad applicazioni nel campo della Fisica della Materia Condensata.
ELABORAZIONE DI ISTOGRAMMI E RAPPRESENTAZIONE DELLE FUNZIONI.
ELABORAZIONE NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA. La trasformata di Fourier discreta in 2D - Filtri nel dominio della frequenza.
Casi studio su fenomeni oscillatori/ondulatori attraverso la Trasformata di Fourier.
Introduzione ai modelli tipici della rete neurale, modellizzazione dell'intelligenza artificiale e programmazione orientata agli oggetti in ambiente MATLAB.
Lingua Insegnamento
INGLESE
Corsi
Corsi
PHYSICS
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone
Professori/esse Associati/e
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