Dipartimento di Ingegneria e architettura Gestione e protezione delle risorse territoriali e ambientali Analisi dei dati ambientali, algoritmi e sensori – Environmental data science, algorithms and sensors ING-INF/05 (9 CFU) – (Gestione e protezione delle risorse territoriali e ambientali) Didattica erogata 2024-2025 – I anno in comune

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Insegnamento Analisi dei dati ambientali, algoritmi e sensori
CFU 9
Settore Scientifico Disciplinare IINF-05/A - Sistemi di elaborazione delle informazioni
Nr. ore di aula 72
Nr. ore di studio autonomo 153
Mutuazione NO
Annualità I anno
Periodo di svolgimento II semestre
Docente Ruolo SSD docente
Fabio Arena RTD IINF-05/A
* PO (professore ordinario), PA (professore associato), RTD (ricercatore a tempo determinato), RU (Ricercatore a tempo indeterminato), DC (Docente a contratto).
Propedeuticità Nessuna
Prerequisiti È richiesta la conoscenza di alcune nozioni di base della Fisica e della Informatica
Sede delle lezioni Dipartimento di Ingegneria e Architettura
Orario delle lezioni

L’orario delle lezioni sarà pubblicato sulla pagina web del corso di laurea:
https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore//index.php?_lang=it

Obiettivi formativi

Il presente corso mira a fornire agli studenti le nozioni di base dell’informatica, della codifica dell’informazione, del suo trasferimento a distanza e della relativa elaborazione. Saranno forniti inoltre gli strumenti utili a conoscere le principali funzionalità dei sensori (in base alle caratteristiche tecniche ed alla grandezza fisica misurata) e delle reti di sensori. Saranno
approfonditi anche i concetti legati alla formalizzazione di un problema sotto forma algoritmica.

Contenuti del Programma

Tecnologia ed Informatica nella società moderna: ICT e Intelligenza Artificiale; le infrastrutture hardware: l’esecutore; la memoria, l’interfaccia di I/O; le periferiche; l’infrastruttura software: il sistema operativo; l’infrastruttura di comunicazione dei dati: le reti di calcolatori e Internet.
Trattamento dell’informazione e strumenti per il trattamento dell’informazione: l’informazione e la sua codifica; la codifica dei dati e delle istruzioni; l’elaborazione, la strutturazione dell’informazione la protezione dei dati; problemi e algoritmi; la formalizzazione dell’informazione; cenni sulla sicurezza informatica.
Le reti di telecomunicazioni, i modelli protocollari ISO/OSI e TCP/IP ed i principali protocolli utilizzati nell’ambito della trasmissione a distanza dell’informazione.
Casi di studio e scenari di riferimento.

1 Richiami di informatica di base; introduzione al corso. 6h
2 Trattamento dell’informazione e strumenti utilizzati per lo scopo. 6h
3 L’informazione e la sua codifica. Cenni sull’IoT. 6h
4 Problemi e algoritmi; la formalizzazione dell’informazione. 6h
5 Protezione dei dati e cenni di sicurezza informatica. 6h
6 Reti di TLC: generalità ed applicazioni. 6h
7 Sistemi di TLC: Internet ed i protocolli. 6h
8 Modelli architetturali ISO/OSI e TCP/IP. 6h
9 I protocolli TCP e UDP. 6h
10 Reti a commutazione. Routing e casi applicativi. 6h
11 Sensori e reti di sensori. 6h
12 Il protocollo IP: generalità e casi applicativi. 6h
Risultati di apprendimento (descrittori di Dublino)

I risultati di apprendimento attesi sono definiti secondo i parametri europei descritti dai cinque descrittori di Dublino.
1.
Conoscenza e capacità di comprensione:
Il corso intende fornire le conoscenze utili a comprendere l’architettura generale del calcolatore, la formalizzazione del processo di risoluzione di un problema in forma algoritmica e i meccanismi di gestione ed elaborazione delle informazioni. Gli studenti sapranno inoltre riconoscere le architetture utilizzate e le tipologie di sensori.
2.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
Viene significativamente sviluppata l’analisi del comportamento delle opere e della loro interazione con il terreno. Saranno sviluppate le capacità di analisi e sintesi in relazione alle grandezze fisiche da misurare in un determinato contesto, nonché quelle relative alla formalizzazione di un problema in forma algoritmica.
3.
Autonomia di giudizio:
Gli studenti dovranno sapere scegliere lo strumento informatico e le strategie opportune per la risoluzione dei problemi in modo automatico, negli specifici contesti progettuali proposti.
4.
Abilità comunicative:
Capacità di sintesi e di collegamento tra gli argomenti studiati. Lo studente acquisirà la capacità di comunicare ed esprimere problematiche inerenti alle tematiche del corso. Sarà in grado di utilizzare la terminologia tecnica adatta per esporre in maniera chiara e rigorosa gli aspetti riguardanti la disciplina.
5.
Capacità di apprendere:
Il corso prevede che gli allievi, pur avendo a disposizione alcuni testi principali a cui fare riferimento per lo studio, raccolgano informazioni e conoscenze da altre fonti che saranno indicate lezione per lezione. Tale aspetto è particolarmente importante nella logica dell’evoluzione della disciplina informatica, la quale richiede una continua specializzazione e formazione.

Testi per lo studio della disciplina

Testi principali:
• D. Curtis, K. Foley, K. Sen, C. Morin, A. Marengo, A. Pagano, “Informatica di base”, Settima edizione, McGraw-Hill, New York, 2021.
• J.F. Kurose, K. W. Ross, “Reti di calcolatori e internet. Un approccio top-down”, Settima edizione, Pearson, 2017.
• Materiale didattico a disposizione degli studenti: Dispense sugli argomenti del corso forniti direttamente dal docente agli studenti frequentanti.

Metodi e strumenti per la didattica

Le lezioni saranno frontali ed affronteranno le tematiche specifiche descritte nel programma. Saranno anche previste esercitazioni durante lo svolgimento delle lezioni.
Oltre ai testi principali e di approfondimento consigliati, il docente metterà a disposizione degli studenti le slides relative ai vari argomenti trattati. In tal modo lo studente potrà sempre approfondire in background gli argomenti trattati durante le lezioni.
La frequenza dell’insegnamento pur non essendo obbligatoria è caldamente consigliata.

Modalità di accertamento delle competenze

L’accertamento delle competenze avviene attraverso un colloquio orale sull’intero programma del corso. Il colloquio si intende superato, con la votazione minima di 18/30, quando lo studente dimostra:
• minime conoscenze tecniche di base sugli aspetti tecnici;
• capacità di autonoma applicazione dei metodi progettuali in relazione a semplici problemi proposti;
• capacità di applicazione delle conoscenze acquisite per formulare semplici valutazioni in specifici scenari applicativi.
Il voto di 30/30, con eventuale lode, è assegnato quando lo studente dimostra:
• piena conoscenza degli aspetti teorici e pratici relativi agli argomenti trattati;
• autonoma applicazione dei criteri e delle scelte metodologiche legate a problemi anche complessi;
• capacità di autonoma elaborazione di giudizi tecnici basati sulle conoscenze acquisite.

Date di esame

Le date di esami saranno pubblicate sulla pagina web del corso di laurea:

https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore//index.php?_lang=it

Modalità e orario di ricevimento

Gli orari sono pubblicati sulla pagina personale: https://www.unikore.it/index.php/docenti.
Il Prof. Arena riceve gli studenti, di norma, presso studio 9 del vecchio plesso della Facoltà di Ingegneria. Al fine di ridurre i tempi di attesa, si chiede gentilmente agli studenti di voler formalizzare la richiesta di ricevimento tramite e-mail. Ulteriori giorni e ore di ricevimento possono essere concordati col docente scrivendo all’indirizzo email: fabio.arena@unikore.it.

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