Dipartimento di Ingegneria e architettura Ingegneria informatica Metodi matematici per l’Ingegneria informatica MATH-04/A (9 CFU) – (Ingegneria Informatica) Pds 2024-2025 – I anno

Home Didattica Corsi di Laurea triennali e Magistrali Ingegneria informatica (Ingegneria informatica) Frequentare il corso (Ingegneria Informatica) Pds 2024-2025 Metodi matematici per l’Ingegneria informatica MATH-04/A (9 CFU) – (Ingegneria Informatica) Pds 2024-2025 – I anno
Insegnamento Metodi Matematici per l'Ingegneria Informatica
CFU 9
Settore Scientifico Disciplinare MATH-04/A
Metodologia didattica

Lezioni frontali ed esercitazioni

Nr. ore di aula 36
Nr. ore di studio autonomo 165
Nr. ore di laboratorio 24
Mutuazione no
Annualità I anno
Periodo di svolgimento II semestre
Docente Ruolo SSD docente
Marianna Ruggieri PA MATH-04/A
* PO (professore ordinario), PA (professore associato), RTD (ricercatore a tempo determinato), RU (Ricercatore a tempo indeterminato), DC (Docente a contratto).
Propedeuticità /
Prerequisiti Sono ritenuti basilari per il corso di Metodi Matematici per l'Ingegneria Informatica i contenuti svolti nell’ambito del Corso Zero la cui frequenza non è obbligatoria ma vivamente consigliata.
Sede delle lezioni Dipartimento di Ingegneria e Architettura - Polo scientifico e tecnologico di Santa Panasia
Orario delle lezioni

L’orario delle lezioni sarà pubblicato sull’Agenda WEB dell’Università degli Studi di Enna “Kore” https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore/

Obiettivi formativi

Coerentemente con gli obiettivi formativi del Corso di Studio previsti dalla scheda SUA-CdS, l’insegnamento si propone di fornire allo studente sia la formazione logico-matematica di base, intesa anche come capacità di comprendere percorsi ipotetico-deduttivi, che gli strumenti applicativi di calcolo.

Contenuti del Programma
N Argomento tipologia Durata
1 Cenni di Strutture algebriche:

Insiemistica, Relazioni binarie. Relazioni di equivalenza e d’ordine. Semigruppi, gruppi, anelli, corpi, campi. Teorema di unicità dell’elemento neutro. Numeri complessi e struttura algebrica dell’insieme dei numeri complessi.

Frontale

 

5h

 

 

2 Matrici ad elementi in un campo:

Somma tra matrici. Gruppo abeliano delle matrici. Prodotto di uno scalare per una matrice. Prodotto tra matrici. Proprietà delle operazioni tra matrici. Anello delle matrici quadrate. Matrici triangolari, diagonali e scalari. Matrici trasposte. Matrici simmetriche ed antisimmetriche. Matrici hermitiane e normali. Determinante di una matrice quadrata e sue proprietà. Teorema di Laplace. Matrici invertibili. Matrice aggiunta. Calcolo dell’inversa di una matrice. Rango di una matrice. Matrici ridotte e metodo di riduzione. Rango delle matrici ridotte. Teorema di Kronecker.

 

Frontale

 

Esercitazione

7h

 

3h

3 Sistemi di equazioni lineari:

Teorema di Rouche-Capelli. Teorema di Cramer. Sistemi omogenei. Risoluzione dei sistemi lineari.

Frontale

 

Esercitazione

3h

 

3h

4 Spazi vettoriali e loro proprietà:

I vettori geometrici dello spazio ordinario. Somma di vettori. Prodotto di un numero per un vettore. Prodotto scalare. Componenti dei vettori e operazioni mediante componenti. Definizioni ed esempi di spazi vettoriali astratti. Sottospazi. Intersezione e somma di sottospazi. Generatori di uno spazio. Spazi vettoriali finitamente generati. Dipendenza e indipendenza lineare. Criterio di indipendenza lineare. Base di uno spazio. Metodo degli scarti successivi. Completamento di un insieme libero ad una base. Lemma di Steinitz. Dimensione di uno spazio vettoriale. Formula di Grassmann, Somme dirette. Basi ortonormali. Procedimento di ortonormalizzazione di Gram-Schmidt.

Frontale

 

Esercitazione

4h

 

2h

5 Cenni su Applicazioni lineari fra spazi vettoriali:

Definizione e proprietà delle applicazioni lineari. Il nucleo e l’immagine di una applicazione lineare. Iniettività, suriettività, isomorfismi. Teorema del Nucleo e dell’Immagine. Studio delle applicazioni lineari. Matrice del cambio di base. Matrici simili.

 

 

Frontale

Esercitazione

 

 

3h

2h

6 Autovalori, autovettori ed autospazi di un endomorfismo:

Calcolo degli autovalori: polinomio caratteristico. Autospazi e loro dimensione. Indipendenza degli autovettori. Endomorfismi semplici e diagonalizzazione delle matrici.

Frontale

Esercitazione

3 h

4 h

7 Geometria. Sistemi di coordinate nel piano e nello spazio: Coordinate omogenee e punti impropri. Rette reali del piano e loro equazioni. Mutua posizione tra rette. Ortogonalità e parallelismo. Il coefficiente angolare di una retta. Fasci di rette. Distanze. I piani dello spazio ordinario. Le rette dello spazio e vari modi di rappresentazione. Ortogonalità e parallelismo. Rette complanari e rette sghembe. Angoli fra rette e piani. Fasci di piani.  

 

Frontale

Esercitazione

 

 

3h

4h

8 Cenni di Coniche nel piano:

Definizioni e classificazioni delle coniche. Invarianti ortogonali. Riduzione di una conica a forma canonica. Coniche riducibili e irriducibili. Significato geometrico del rango della matrice associata ad una conica. Classificazione delle coniche irriducibili. Studio delle coniche in forma canonica. Fuochi, direttrici ed eccentricità. Iperboli equilatere. Centro ed assi di simmetria. Circonferenze. Tangenti.

 

 

Frontale

Esercitazione

 

 

3h

4h

9 Cenni sulle Quadriche:

Definizioni e classificazioni delle quadriche. Quadriche riducibili e irriducibili. Vertici delle quadriche e quadriche degeneri. Classificazione affine delle quadriche.

Coni e cilindri. Invarianti ortogonali. Rette e Piani Tangenti.

 

 

Frontale

Eercitazione

 

 

2h

2h

10 Cenni di Calcolo delle Probabilità e Statistica:

 Cenni di calcolo combinatorio. Disposizioni, Permutazioni, Combinazioni, semplici e con ripetizione. Definizione di spazio delle Probabilità. Variabili Casuali discrete e continue. Statistica descrittiva.

 

 

Frontale

 

 

 

3h

 

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 introdurre gli allievi a quelle metodologie matematiche che permettono di educare lo studente all’esame di un problema, distinguendo: i dati di partenza (ipotesi), l’obiettivo da raggiungere (tesi), il percorso logico-deduttivo dai dati all’obiettivo (dimostrazione). Lo studio dei primi elementi di algebra lineare si presta particolarmente allo scopo, per il limitato numero di dati e la semplicità del ragionamento che conduce alla tesi. Il secondo obiettivo è di presentare agli studenti i concetti e le strutture di base dell’algebra lineare, della geometria euclidea e della teoria delle coniche e quadriche in collegamento con il loro utilizzo in altre discipline e  in particolare nelle loro mutue  relazioni;  l’ interpretazione geometrica di problemi di algebra lineare e l’ algebrizzazione di alcuni problemi geometrici raccordandosi al corso di Analisi Matematica.

  1. Conoscenza e capacità di comprensione applicate:

Fornire le conoscenze pratico-operative che consentano agli studenti di utilizzare in modo autonomo sia gli strumenti di algebra lineare che quelli di geometria analitica attraverso la predisposizione di esercitazioni dedicate, finalizzate alla comprensione degli argomenti trattati.

  1. Autonomia di giudizio:

La formazione logico-deduttiva conseguita con lo studio di Metodi Matematici per l’Ingegneria consentirà allo studente di adoperare gli strumenti matematici più idonei alla risoluzione dei problemi affrontati.

  1. Abilità comunicative:

Gli studenti dovranno essere capaci di esporre le conoscenze e le tecniche acquisite, dovranno essere in grado di difendere le soluzioni adottate nella risoluzione degli spunti esercitativi proposti.

  1. Capacità di apprendere:

Il corso prevede che gli studenti, pur avendo alcuni testi principali da cui poter attingere per lo studio, debbano raccogliere informazioni e conoscenze dalle lezioni che permetteranno loro di poter attingere da una qualunque delle molteplicità di fonti che possono essere reperite, al fine di comporre la propria formazione.

Testi per lo studio della disciplina
  1. Carfagna, L. Piccolella “Complementi ed esercizi di Geometria e Algebra lineare”, Ed. Zanichelli (2003).
  2. Maroscia “Geometria e Algebra lineare”, Ed. Zanichelli (2002).
  3. Romano “Metodi Matematici per i Corsi di Ingegneria, Ed. Città Studi (2018).
Metodi e strumenti per la didattica

Il docente si avvarrà di lezioni frontali, per lo sviluppo degli argomenti teorici previsti nel programma del corso, integrate dallo svolgimento di esercizi finalizzati all’applicazione delle conoscenze acquisite. A completamento del percorso formativo, verranno proposte allo studente prove di simulazione d’esame.

Sulla piattaforma informatica di Ateneo è disponibile tutto il materiale utilizzato dal docente durante le lezioni, una selezione di esercizi da svolgere e svariate prove d’esame precedentemente somministrate.

Modalità di accertamento delle competenze

L’accertamento delle competenze avverrà attraverso un unico colloquio orale individuale la cui durata è indicativamente pari a 1 ora. Gli esaminandi  saranno ripartiti in più giornate, secondo un calendario determinato nel giorno dell’appello ovvero, se possibile, anticipatamente sulla base delle prenotazioni pervenute. La calendarizzazione sarà in tal caso opportunamente pubblicizzata. Per la partecipazione alla prova d’esame è richiesta la preventiva prenotazione sul sito di Facoltà.

Il colloquio verterà sia sugli aspetti teorici trattati durante il corso che su quelli più propriamente applicativi. Per quanto concerne questi ultimi, la discussione della parte pratica prevede l’accertamento delle competenze acquisite dall’allievo, mediante la risoluzione di un esercizio a scelta tra uno dei seguenti temi: applicazioni lineari, rette nello spazio, classificazione di coniche.

La valutazione dell’apprendimento sarà focalizzata sulla valutazione dei risultati attesi, in accordo con i descrittori di Dublino.

Il voto sarà dato in trentesimi e varierà da 18/30 a 30/30 con lode. L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento delle conoscenze, competenze e abilità indicati. Il voto sarà espresso, secondo il seguente schema di valutazione:

– Ottimo (30- 30 e lode) : Ottima conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Ottima capacità di applicare le conoscenze acquisite per    risolvere gli esercizi proposti e nell’affrontare nuove problematiche. Eccellenti capacità espositive.

– Molto buono (26-29): Buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Buona capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi proposti e nell’affrontare nuove problematiche. Ottime capacità espositive.

– Buono (24-25): Buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Discreta capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi proposti e nell’affrontare nuove problematiche. Buone capacità espositive.

– Discreto ( 21-23): Discreta conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Limitata capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi proposti e nell’affrontare nuove problematiche.

– Sufficiente (18-20) : Conoscenza minima degli argomenti trattati e limitata capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi proposti.

– Insufficiente: Manca di una conoscenza accettabile degli argomenti trattati e non dimostra una sufficiente capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi

Date di esame

Gli orari delle lezioni e le date di esame e saranno pubblicate sulla pagina web del corso di laurea: https://gestioneaule.unikore.it/agendaweb_unikore/

Modalità e orario di ricevimento

Il ricevimento è previsto ogni giorno previo appuntamento concordato via mail con il docente.

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