Gianluca FRASCA CACCIA | METODI MATEMATICI PER LA CHIMICA

cod. 0512400033

METODI MATEMATICI PER LA CHIMICA

	0512400033
	DIPARTIMENTO DI CHIMICA E BIOLOGIA "ADOLFO ZAMBELLI"
	CORSO DI LAUREA
	CHIMICA
	2024/2025

PERCORSO COMUNE

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 1
	ANNO ORDINAMENTO 2023
	SECONDO SEMESTRE

MODULI

SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
MAT/08	2	16	LEZIONE	BASE
MAT/08	4	48	ESERCITAZIONE	BASE

DOCENTI

	GIANLUCA FRASCA CACCIA T Curriculum
	DAJANA CONTE Curriculum

APPELLI

Appello	Data	Sessione
METODI MATEMATICI PER LA CHIMICA	22/01/2025 - 10:00	SESSIONE ORDINARIA
METODI MATEMATICI PER LA CHIMICA	22/01/2025 - 10:00	SESSIONE DI RECUPERO
METODI MATEMATICI PER LA CHIMICA	17/02/2025 - 10:00	SESSIONE ORDINARIA
METODI MATEMATICI PER LA CHIMICA	17/02/2025 - 10:00	SESSIONE DI RECUPERO

	Obiettivi
	OBIETTIVO GENERALE L’INSEGNAMENTO, COMPOSTO DA LEZIONI FRONTALI IN AULA, E LEZIONI ED ESERCITAZIONI IN LABORATORIO, È FINALIZZATO A CONSENTIRE AGLI STUDENTI DI ACQUISIRE LA CONOSCENZA TEORICA E LA CAPACITA’ DI ANALIZZARE CRITICAMENTE ED APPLICARE (IN OPPORTUNI AMBIENTI DI CALCOLO) ALCUNI METODI MATEMATICI PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI CALCOLO SCIENTIFICO. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE SARANNO: - CONOSCENZA DI METODI MATEMATICI RELATIVI AI SEGUENTI ARGOMENTI: RISOLUZIONE DI SISTEMI LINEARI, CALCOLO DI AUTOVALORI, APPROSSIMAZIONE DI DATI E FUNZIONI, ELEMENTI DI PROBABILITÀ E STATISTICA - CONOSCENZA DEI PRINCIPI BASE DELLA PROGRAMMAZIONE DI TIPO PROCEDURALE - CONOSCENZA DI BASE DELL’AMBIENTE DI CALCOLO MATLAB E DELLE RELATIVE FUNZIONI DI CALCOLO SCIENTIFICO. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE LE PRINCIPALI ABILITÀ SARANNO: - SVOLGERE ESERCIZI CONNESSI ALLA RISOLUZIONE DI SISTEMI LINEARI, CALCOLO DI AUTOVALORI, APPROSSIMAZIONE DI DATI E FUNZIONI, CALCOLO DI PROBABILITÀ - RISOLVERE PROBLEMI DI CALCOLO SCIENTIFICO MEDIANTE LO SVILUPPO DI SOFTWARE MATEMATICO E L’UTILIZZO DELL’AMBIENTE DI CALCOLO MATLAB AUTONOMIA DI GIUDIZIO LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI: - SCEGLIERE IL METODO NUMERICO PIÙ IDONEO AL PROBLEMA IN ESAME ATTRAVERSO L’ANALISI DELLE CARATTERISTICHE DEL PROBLEMA STESSO - STIMARE L’ACCURATEZZA DI UN METODO NUMERICO INTERPRETANDO IN MODO CRITICO I RISULTATI OTTENUTI - FORNIRE GIUSTIFICAZIONI TEORICHE ALL’EFFICACIA DI DIVERSI METODI PER LA RISOLUZIONE DEI PROBLEMI STUDIATI ABILITÀ COMUNICATIVE LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI: - SAPER DESCRIVERE I RISULTATI OTTENUTI UTILIZZANDO GRAFICI E TABELLE - COMUNICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE IN FORMA SCRITTA E ORALE CON UN CORRETTO LINGUAGGIO TECNICO-SCIENTIFICO CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI: - AGGIORNARE LE PROPRIE CONOSCENZE DI METODI MATEMATICI E PROGRAMMAZIONE IN AMBIENTE MATLAB - COMPRENDERE E INTERPRETARE TESTI BIBLIOGRAFICI DI METODI MATEMATICI DI BASE PER LE APPLICAZIONI.

OBIETTIVO GENERALE
L’INSEGNAMENTO, COMPOSTO DA LEZIONI FRONTALI IN AULA, E LEZIONI ED ESERCITAZIONI IN LABORATORIO, È FINALIZZATO A CONSENTIRE AGLI STUDENTI DI ACQUISIRE LA CONOSCENZA TEORICA E LA CAPACITA’ DI ANALIZZARE CRITICAMENTE ED APPLICARE (IN OPPORTUNI AMBIENTI DI CALCOLO) ALCUNI METODI MATEMATICI PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI CALCOLO SCIENTIFICO.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE SARANNO:
- CONOSCENZA DI METODI MATEMATICI RELATIVI AI SEGUENTI ARGOMENTI: RISOLUZIONE DI SISTEMI LINEARI, CALCOLO DI AUTOVALORI, APPROSSIMAZIONE DI DATI E FUNZIONI, ELEMENTI DI PROBABILITÀ E STATISTICA
- CONOSCENZA DEI PRINCIPI BASE DELLA PROGRAMMAZIONE DI TIPO PROCEDURALE
- CONOSCENZA DI BASE DELL’AMBIENTE DI CALCOLO MATLAB E DELLE RELATIVE FUNZIONI DI CALCOLO SCIENTIFICO.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
LE PRINCIPALI ABILITÀ SARANNO:
- SVOLGERE ESERCIZI CONNESSI ALLA RISOLUZIONE DI SISTEMI LINEARI, CALCOLO DI AUTOVALORI, APPROSSIMAZIONE DI DATI E FUNZIONI, CALCOLO DI PROBABILITÀ
- RISOLVERE PROBLEMI DI CALCOLO SCIENTIFICO MEDIANTE LO SVILUPPO DI SOFTWARE MATEMATICO E L’UTILIZZO DELL’AMBIENTE DI CALCOLO MATLAB
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI:
- SCEGLIERE IL METODO NUMERICO PIÙ IDONEO AL PROBLEMA IN ESAME ATTRAVERSO L’ANALISI DELLE CARATTERISTICHE DEL PROBLEMA STESSO
- STIMARE L’ACCURATEZZA DI UN METODO NUMERICO INTERPRETANDO IN MODO CRITICO I RISULTATI OTTENUTI
- FORNIRE GIUSTIFICAZIONI TEORICHE ALL’EFFICACIA DI DIVERSI METODI PER LA RISOLUZIONE DEI PROBLEMI STUDIATI
ABILITÀ COMUNICATIVE
LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI:
- SAPER DESCRIVERE I RISULTATI OTTENUTI UTILIZZANDO GRAFICI E TABELLE
- COMUNICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE IN FORMA SCRITTA E ORALE CON UN CORRETTO LINGUAGGIO TECNICO-SCIENTIFICO
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI:
- AGGIORNARE LE PROPRIE CONOSCENZE DI METODI MATEMATICI E PROGRAMMAZIONE IN AMBIENTE MATLAB
- COMPRENDERE E INTERPRETARE TESTI BIBLIOGRAFICI DI METODI MATEMATICI DI BASE PER LE APPLICAZIONI.

	Prerequisiti
	CONOSCENZE ACQUISITE NEI CORSI DI SCUOLA SUPERIORE.

	Contenuti
	MATRICI E SISTEMI LINEARI. DETERMINANTE E RANGO. MATRICI INVERTIBILI E MATRICE INVERSA. RISOLUZIONE DI SISTEMI LINEARI: TEOREMA DI ROUCHÉ-CAPELLI, CRAMER; RIDUZIONE A SCALA E METODO DI GAUSS. (20 ORE) SPAZI VETTORIALI. DIPENDENZA E INDIPENDENZA LINEARE. BASI E COMPONENTI. DIMENSIONE. SOTTOSPAZIO VETTORIALE DELLE SOLUZIONI DI UN SISTEMA LINEARE OMOGENEO. NORMA. VETTORI ORTOGONALI. BASI ORTONORMALI. APPLICAZIONI LINEARI E RAPPRESENTAZIONE MATRICIALE. (12 ORE) AUTOVALORI E DIAGONALIZZAZIONE: POLINOMIO CARATTERISTICO. AUTOSPAZI E RELATIVE PROPRIETÀ. MOLTEPLICITÀ ALGEBRICA E GEOMETRICA. DIAGONALIZZAZIONE. DIAGONALIZZAZIONE DI MATRICI SIMMETRICHE. (10 ORE) SPAZIO CAMPIONARIO, EVENTI. PROBABILITÀ: ASSIOMI DELLA PROBABILITA' DEFINIZIONE CLASSICA E FREQUENTISTICA, PROBABILITÀ CONDIZIONATA, INDIPENDENZA, FORMULA DI BAYES, LEGGE DELLE ALTERNATIVE. VARIABILI ALEATORIE DISCRETE, MEDIA E VARIANZA, DISTRIBUZIONE BINOMIALE E LEGGE DEI GRANDI NUMERI. VARIABILI ALEATORIE CONTINUE, FUNZIONI DI DISTRIBUZIONE E DENSITA’ DI PROBABILITA’, MEDIA E VARIANZA. DISTRIBUZIONE UNIFORME, DISTRIBUZIONE NORMALE, TEOREMA DEL LIMITE CENTRALE. (12 ORE) PRINCIPI BASE DELLA PROGRAMMAZIONE DI TIPO PROCEDURALE; SCRITTURA ED ANALISI DI ALGORITMI E PROGRAMMI NEL LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE MATLAB. RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI CALCOLO SCIENTIFICO, CON APPLICAZIONE DEI METODI STUDIATI NELLE LEZIONI DI TEORIA, MEDIANTE L’UTILIZZO DELL’AMBIENTE DI CALCOLO MATLAB E DELLE RELATIVE FUNZIONI DI CALCOLO SCIENTIFICO. (10 ORE)

Contenuti

MATRICI E SISTEMI LINEARI. DETERMINANTE E RANGO. MATRICI INVERTIBILI E MATRICE INVERSA. RISOLUZIONE DI SISTEMI LINEARI: TEOREMA DI ROUCHÉ-CAPELLI, CRAMER; RIDUZIONE A SCALA E METODO DI GAUSS. (20 ORE)

SPAZI VETTORIALI. DIPENDENZA E INDIPENDENZA LINEARE. BASI E COMPONENTI. DIMENSIONE. SOTTOSPAZIO VETTORIALE DELLE SOLUZIONI DI UN SISTEMA LINEARE OMOGENEO. NORMA. VETTORI ORTOGONALI. BASI ORTONORMALI. APPLICAZIONI LINEARI E RAPPRESENTAZIONE MATRICIALE. (12 ORE)

AUTOVALORI E DIAGONALIZZAZIONE: POLINOMIO CARATTERISTICO. AUTOSPAZI E RELATIVE PROPRIETÀ. MOLTEPLICITÀ ALGEBRICA E GEOMETRICA. DIAGONALIZZAZIONE. DIAGONALIZZAZIONE DI MATRICI SIMMETRICHE. (10 ORE)

SPAZIO CAMPIONARIO, EVENTI. PROBABILITÀ: ASSIOMI DELLA PROBABILITA' DEFINIZIONE CLASSICA E FREQUENTISTICA, PROBABILITÀ CONDIZIONATA, INDIPENDENZA, FORMULA DI BAYES, LEGGE DELLE ALTERNATIVE. VARIABILI ALEATORIE DISCRETE, MEDIA E VARIANZA, DISTRIBUZIONE BINOMIALE E LEGGE DEI GRANDI NUMERI. VARIABILI ALEATORIE CONTINUE, FUNZIONI DI DISTRIBUZIONE E DENSITA’ DI PROBABILITA’, MEDIA E VARIANZA. DISTRIBUZIONE UNIFORME, DISTRIBUZIONE NORMALE, TEOREMA DEL LIMITE CENTRALE. (12 ORE)

PRINCIPI BASE DELLA PROGRAMMAZIONE DI TIPO PROCEDURALE; SCRITTURA ED ANALISI DI ALGORITMI E PROGRAMMI NEL LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE MATLAB. RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI CALCOLO SCIENTIFICO, CON APPLICAZIONE DEI METODI STUDIATI NELLE LEZIONI DI TEORIA, MEDIANTE L’UTILIZZO DELL’AMBIENTE DI CALCOLO MATLAB E DELLE RELATIVE FUNZIONI DI CALCOLO SCIENTIFICO. (10 ORE)

	Metodi Didattici
	L'INSEGNAMENTO È COMPOSTO DA •LEZIONI TEORICHE, DURANTE LE QUALI SARANNO PRESENTATI GLI ARGOMENTI DEL CORSO MEDIANTE LEZIONI FRONTALI •ESERCITAZIONI IN AULA, DURANTE LE QUALI SI FORNIRANNO I PRINCIPALI STRUMENTI NECESSARI PER LA RISOLUZIONE DI ESERCIZI RELATIVI AI CONTENUTI DELL’INSEGNAMENTO •ESERCITAZIONI IN LABORATORIO, DURANTE LE QUALI ALCUNI DEI METODI STUDIATI VERRANNO CODIFICATI IN AMBIENTI DI CALCOLO SCIENTIFICO, E TESTATI SU ALCUNI PROBLEMI TEST DI INTERESSE. LO STRUMENTO UTILIZZATO IN LABORATORIO È L’AMBIENTE DI CALCOLO MATLAB. IN PARTICOLARE L'INSEGNAMENTO PREVEDE 52 ORE DI DIDATTICA SUDDIVISE IN 16 ORE DI LEZIONE IN AULA, CORRISPONDENTI A 2 CFU DA 8 ORE CIASCUNO E 36 ORE DI ESERCITAZIONI IN AULA O LABORATORIO, CORRISPONDENTI A 3 CFU DA 12 ORE CIASCUNO.

Metodi Didattici

L'INSEGNAMENTO È COMPOSTO DA
•LEZIONI TEORICHE, DURANTE LE QUALI SARANNO PRESENTATI GLI ARGOMENTI DEL CORSO MEDIANTE LEZIONI FRONTALI
•ESERCITAZIONI IN AULA, DURANTE LE QUALI SI FORNIRANNO I PRINCIPALI STRUMENTI NECESSARI PER LA RISOLUZIONE DI ESERCIZI RELATIVI AI CONTENUTI DELL’INSEGNAMENTO
•ESERCITAZIONI IN LABORATORIO, DURANTE LE QUALI ALCUNI DEI METODI STUDIATI VERRANNO CODIFICATI IN AMBIENTI DI CALCOLO SCIENTIFICO, E TESTATI SU ALCUNI PROBLEMI TEST DI INTERESSE. LO STRUMENTO UTILIZZATO IN LABORATORIO È L’AMBIENTE DI CALCOLO MATLAB.

IN PARTICOLARE L'INSEGNAMENTO PREVEDE 52 ORE DI DIDATTICA SUDDIVISE IN 16 ORE DI LEZIONE IN AULA, CORRISPONDENTI A 2 CFU DA 8 ORE CIASCUNO E 36 ORE DI ESERCITAZIONI IN AULA O LABORATORIO, CORRISPONDENTI A 3 CFU DA 12 ORE CIASCUNO.

	Verifica dell'apprendimento
	LA PROVA DI ESAME VALUTA LE CONOSCENZE ACQUISITE E LA CAPACITÀ DI RISOLVERE ESERCIZI RELATIVI AGLI ARGOMENTI DEL CORSO, SIA CARTA E PENNA CHE UTILIZZANDO L’AMBIENTE MATLAB. ESSA SI ARTICOLA IN DUE PROVE: A) UNA PROVA SCRITTA CHE PREVEDE LA RISOLUZIONE DI ESERCIZI DEL TIPO PRESENTATO AL CORSO E NELLA VALUTAZIONE SI TERRÀ CONTO DELLA MODALITÀ DELLA RISOLUZIONE DEI PROBLEMI PROPOSTI E DELLA CHIAREZZA E COMPLETEZZA ESPOSITIVA. B) UNA PROVA ORALE, DURANTE LA QUALE VERRA’ RICHIESTO •DI UTILIZZARE IL SOFTWARE MATEMATICO PROGETTATO E REALIZZATO DURANTE IL CORSO AI FINI DELLA RISOLUZIONE DEI PROBLEMI MATEMATICI TRATTATI DURANTE IL CORSO. I RISULTATI OTTENUTI DOVRANNO ESSERE COMMENTATI IN RELAZIONE ALL’APPLICABILITA’, ACCURATEZZA ED EFFICIENZA DEI METODI UTILIZZATI. •DI ESPORRE GLI ARGOMENTI TEORICI PRESENTATI A LEZIONE: DEFINIZIONI, ENUNCIATI E DIMOSTRAZIONI DI TEOREMI, RISOLUZIONE DI ESERCIZI. CIASCUNA PROVA E’ VALUTATA IN TRENTESIMI E SI INTENDE SUPERATA CON IL VOTO MINIMO DI 18/30. IL VOTO FINALE E’ DATO DALLA MEDIA DEI VOTI RIPORTATI IN CIASCUNA PROVA. LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE DIMOSTRINO DI ESSERE IN GRADO DI APPLICARE CON SENSO CRITICO E CON ORIGINALITÀ LE CONOSCENZE E LE COMPETENZE ACQUISITE. DURANTE IL CORSO VERRÀ SVOLTA UNA PROVA IN ITINERE DI ESONERO, SECONDO LE MEDESIME MODALITÀ DELLA PROVA DI ESAME FINALE.

Verifica dell'apprendimento

LA PROVA DI ESAME VALUTA LE CONOSCENZE ACQUISITE E LA CAPACITÀ DI RISOLVERE ESERCIZI RELATIVI AGLI ARGOMENTI DEL CORSO, SIA CARTA E PENNA CHE UTILIZZANDO L’AMBIENTE MATLAB.

ESSA SI ARTICOLA IN DUE PROVE:
A) UNA PROVA SCRITTA CHE PREVEDE LA RISOLUZIONE DI ESERCIZI DEL TIPO PRESENTATO AL CORSO E NELLA VALUTAZIONE SI TERRÀ CONTO DELLA MODALITÀ DELLA RISOLUZIONE DEI PROBLEMI PROPOSTI E DELLA CHIAREZZA E COMPLETEZZA ESPOSITIVA.
B) UNA PROVA ORALE, DURANTE LA QUALE VERRA’ RICHIESTO
•DI UTILIZZARE IL SOFTWARE MATEMATICO PROGETTATO E REALIZZATO DURANTE IL CORSO AI FINI DELLA RISOLUZIONE DEI PROBLEMI MATEMATICI TRATTATI DURANTE IL CORSO. I RISULTATI OTTENUTI DOVRANNO ESSERE COMMENTATI IN RELAZIONE ALL’APPLICABILITA’, ACCURATEZZA ED EFFICIENZA DEI METODI UTILIZZATI.
•DI ESPORRE GLI ARGOMENTI TEORICI PRESENTATI A LEZIONE: DEFINIZIONI, ENUNCIATI E DIMOSTRAZIONI DI TEOREMI, RISOLUZIONE DI ESERCIZI.
CIASCUNA PROVA E’ VALUTATA IN TRENTESIMI E SI INTENDE SUPERATA CON IL VOTO MINIMO DI 18/30. IL VOTO FINALE E’ DATO DALLA MEDIA DEI VOTI RIPORTATI IN CIASCUNA PROVA.

LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE DIMOSTRINO DI ESSERE IN GRADO DI APPLICARE CON SENSO CRITICO E CON ORIGINALITÀ LE CONOSCENZE E LE COMPETENZE ACQUISITE.

DURANTE IL CORSO VERRÀ SVOLTA UNA PROVA IN ITINERE DI ESONERO, SECONDO LE MEDESIME MODALITÀ DELLA PROVA DI ESAME FINALE.

	Testi
	- SEYMOUR LIPSCHUTZ, MARC LIPSON, ALGEBRA LINEARE, MCGRAW-HILL - MARCO ABATE – MATEMATICA E STATISTICA, LE BASI PER LE SCIENZE DELLA VITA, MCGRAW-HILL. - G. MONEGATO - FONDAMENTI DI CALCOLO NUMERICO - ED. CLUT - A. QUARTERONI, F.SALERI, CALCOLO SCIENTIFICO: ESERCIZI E PROBLEMI RISOLTI CON MATLAB ED OCTAVE, SPRINGER VERRANNO INOLTRE FORNITE LE SLIDE DELLE LEZIONI FRONTALI E DI LABORATORIO, QUALE UTILE CANOVACCIO PER L'ORGANIZZAZIONE DELLO STUDIO.

Testi

- SEYMOUR LIPSCHUTZ, MARC LIPSON, ALGEBRA LINEARE, MCGRAW-HILL
- MARCO ABATE – MATEMATICA E STATISTICA, LE BASI PER LE SCIENZE DELLA VITA, MCGRAW-HILL.
- G. MONEGATO - FONDAMENTI DI CALCOLO NUMERICO - ED. CLUT
- A. QUARTERONI, F.SALERI, CALCOLO SCIENTIFICO: ESERCIZI E PROBLEMI RISOLTI CON MATLAB ED OCTAVE, SPRINGER

VERRANNO INOLTRE FORNITE LE SLIDE DELLE LEZIONI FRONTALI E DI LABORATORIO, QUALE UTILE CANOVACCIO PER L'ORGANIZZAZIONE DELLO STUDIO.

	Altre Informazioni
	EMAIL DEI DOCENTI: DAJCONTE@UNISA.IT, GFRASCACACCIA@UNISA.IT

BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-29]

Gianluca FRASCA CACCIA | METODI MATEMATICI PER LA CHIMICA