|
Insegnamento
|
CFU
|
SSD
|
Ore Lezione
|
Ore Eserc.
|
Ore Lab
|
Ore Studio
|
Attività
|
Lingua
|
|
8039699 -
ROBOTICA INDUSTRIALE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Obiettivo del corso è fornire le tecniche per costruzione del modello cinematico e di quello dinamico di manipolatori robotici, ed al loro uso per la sintesi di leggi di controllo anche di tipo non lineare.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Le conoscenze di base comprendono la cinematica e la dinamica di sistemi robotici elementari, caratterizzati da catene cinematiche aperte.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Gli studenti saranno in grado di calcolare in modo automatico, tramite la scrittura di un programma di calcolo in MAXIMA, sia le equazioni cinematiche sia quelle dinamiche di manipolatori robotici.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti avranno la capacità di integrare le conoscenze fornite con quelle reperibili dalla letteratura scientifica e selezionare correttamente le più opportune opzioni analitiche e progettuali per affrontare le problematiche proposte.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Gli studenti sarranno in grado di illustrare in modo sintetico ed analitico sia le tematiche di base sia quelle professionalizzanti oggetto del corso. Saranno inoltre in grado di presentare, in maniera efficace, lo svolgimento ed i risultati delle attività progettuali svolte.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Gli studenti saranno in grado di leggere e comprendere testi ed articoli scientifici in lingua inglese per approfondimenti degli argomenti trattati ma anche di allargare autonomamente la propria conoscenza.
-
TORNAMBE' ANTONIO
( programma)
La robotica: introduzione, caratteristiche meccaniche di un robot, lo spazio operativo, il carico operativo, i giunti, gradi di liberta, standardizzazione dei simboli. Rotazioni, traslazioni e roto-traslazioni: le coordinate indipendenti di un corpo rigido, rotazioni in R3, l'uso dei quaternioni per rappresentare le rotazioni, rotazioni infinitesime in R3, traslazioni in R3, roto-traslazioni in R3, matrici anti-simmetriche. Cinematica diretta: notazione di Denavit-Hartenberg, robot planare a 2 membri con giunti rotoidali a cerniera, robot planare a 3 membri con giunti rotoidali a cerniera, robot cartesiano, robot cilindrico, robot SCARA, robot sferico, robot sferico (tipo quello di Stanford), polso sferico, robot antropomorfo, il manipolatore di Stanford, il robot PUMA, il robot didattico SCORTECER I. Cinematica inversa: calcolo della posizione inversa in forma chiusa, calcolo dell'orientamento inverso in forma chiusa, il problema cinematico inverso in forma chiusa, inversione dinamica della cinematica. Energia cinetica e potenziale: calcolo dell'energia cinetica/potenziale di corpi materiali, teorema di Steiner. Equazioni di Eulero-Lagrange: calcolo delle variazioni, il principio di Hamilton, statica, conservazione dell'energia totale, modelli dinamici di semplici sistemi meccanici. Fondamenti di manipolazione robotica: la matrice di presa, manipolazione di un oggetto, pianificazione del compito. Pianificazione della traiettoria e del percorso: pianificazione della traiettoria, minima energia, tempo minimo, pianificazione dell'assetto, curve di Bezier. Pianificazione del percorso: il grafo di visibilita, la decomposizione in celle, il metodo delle direttrici. Controllo: specifiche di controllo, assegnazione ottima degli autovalori, parametrizzazione, controllo di posizione ed inseguimento di traiettoria, controllo a coppia calcolata, controllo PD. Visione artificiale: corrispondenza diretta, estrazione di informazioni, metodo delle proiezioni. Dispositivi: gli encoder, modulazione PWM, sistemi di trasmissione del moto.
 Appunti a cura del docente
|
12
|
ING-INF/04
|
120
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative caratterizzanti
|
ITA |
|
8039756 -
CONTROLLO ROBUSTO E ADATTATIVO
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso si propone gli obiettivi formativi di fornire allo studente, da una parte, le competenze riguardanti l'analisi di problemi di controllo robusto e adattativo, ovvero di problemi in cui il sistema da controllare e' affetto da incertezze, e dall'altra le capacità di progettare sistemi di controllo complessi che tengano conto di specifici criteri di robustezza. Gli obiettivi sono raggiunti approfondendo tecniche di analisi e progetto di sistemi multivariabili in presenza di disturbi e incertezze parametriche ; di analisi di sistemi interconnesi tramite le proprieta' di guadagno e/o dissipativita'; di analisis e progetto di sistemi robusti e adattativi utilizzando techniche di Laypunov e la teoria del regolatore.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito le metodologie per: formulare e analizzare un problema di controllo robusto e adattativo; risolvere in maniera sistematica problemi di attenuazione dei disturbi e di controllo adattativo; analizzare sistemi affetti da perturbazioni dinamiche; studiare sistemi interconnessi tramite proprieta' ingresso-uscita; studiare la teoria del regolatore.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Al termine del corso lo studente saprà scegliere in autonomia tra le metodologie studiate quella più adatta a ciascun contesto di interesse. In particolare sarà in grado di riformulare specifici obiettivi richiesti al sistema in termini di opportuni problemi di controllo robusto e adattativo che saprà poi risolvere tramite l'approccio più efficiente.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Dal momento che durante il corso sono presentate e discusse numerose tecniche che permettono, in modi diversi, di risolvere problemi di controllo in presenza di incertezze e disturbi, uno degli obiettivi primari del corso è quello di fornire allo studente, in aggiunta alle nozioni tecniche, anche la capacità di saper selezionare in autonomia la strategia più appropriata ed efficace per affrontare ciascun contesto. Questa capacità deve essere estesa in particolar modo anche a tipologie di problemi che non sono stati esplicitamente affrontati durante il corso. L'ottenimento di questo importante obiettivo è raggiunto tramite la discussione, durante il corso, di numerosi esempi applicativi da numerosi contesti, da utilizzare come possibili riferimenti per problemi reali.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Il corso combina tematiche classiche di controllo robusto e adattativo con tecniche moderne di analisi e progetto basate su proprieta' ingresso uscita. Tale combinazione fornisce allo studente la capacità di apprendimento della terminologia tecnica del controllo robusto e adattativo dalle basi fino ad argomenti più avanzati. L'esame, con domande a risposta libera e la possibilità di svolgere un lavoro progettuale di gruppo, spinge lo studente a esercitare l'aspetto comunicativo (scritto e orale) che rientra tra i parametri valutati in sede di esame.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di approfondire autonomamente argomenti attinenti il controllo robusto e adattativo. Nel corso vengono forniti numerosi riferimenti bibliografici e diversi esempi applicativi che stimolano lo studente a sviluppare questa capacità.
-
ASTOLFI ALESSANDRO
( programma)
Introduzione al controllo robusto e adattativo; Norme di segnali e sistemi; Il teorema del piccolo guadagno; Dissipativita'; Modellistica delle incertezze; Il problema H-infinito: formulazione e soluzione; Equazioni di Riccati; Loopshaping; La teoria della regolazione; Il principio del modello interno; Incertezze parametriche; Stimatori e osservatori; Controllo adattativo. Cenni di controllo robusto e adattativo nonlineare. Esempi e applicazioni.
Dispense/slides fornite dal docente.
|
9
|
ING-INF/04
|
90
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative caratterizzanti
|
ITA |
|
8039518 -
PROTOTIPAZIONE VIRTUALE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
L’'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni fondamentali per la costruzione dei prototipi virtuali con particolare riferimento alla modellazione geometrica e alle analisi dei costi di fabbricazione assistita dal calcolatore. Lo scopo è anche quello di fornire agli studenti competenze avanzate per l'impiego di applicativi software commerciali per l'ausilio nella costruzione dei prototipi virtuali.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Come corso specializzante, si richiede che gli studenti siano in grado di comprendere i contenuti del corso per saperli applicare ai casi pratici.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Come comprensione e applicazione delle conoscenze si chiede di lavorare ad un progetto di gruppo come specchio di verifica. Il progetto mima ciò che accade nelle realtà applicative industriali.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Nello sviluppo del progetto si chiede agli studenti di maturare uno spirito critico, prendere decisioni e giustificarle, stimolando l'autonomia di giudizio e la maturità tecnica.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
La costruzione dei prototipi virtuali richiede lo sviluppo delle capacità espressive del linguaggio tecnico, inclusa la nomenclatura di componenti e sistemi.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
La capacità di apprendimento viene stimolata nella comprensione del funzionamento e della morfologia di un sistema meccanico complesso (es. motore a combustione interna, elettrodomestico, macchinario) che dovrà poi essere riprodotto come prototipo virtuale nel progetto di gruppo. Lo studio di un tale sistema, sotto la guida del docente, stimola la capacità di apprendimento.
|
6
|
ING-IND/13
|
60
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative caratterizzanti
|
ITA |
|
8037719 -
MECCANICA DELLE VIBRAZIONI
(obiettivi)
La finalità del corso è quella di fornire allo studente conoscenze di base sulla dinamica delle macchine e degli elementi di macchine. Al termine del corso l’allievo è in grado di eseguire l’analisi dinamica di organi delle macchine. Gli studenti sviluppano abilità sui seguenti argomenti proposti in laboratorio:
● Applicazione del metodo agli elementi finiti per l’analisi dinamica di un elemento di macchina;
● Acquisizioni di segnali mediante l’utilizzo di catene di misura accelerometriche;
● Trasformata discreta di Fourier di un segnale accelerometrico;
● Analisi modale sperimentale di una trave in condizioni di vibrazioni libere e forzate;
● Acquisizioni di segnali da prove di impatto;
● Elaborazione di dati acquisiti mediante stazione fonometrica.
|
6
|
ING-IND/13
|
60
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative caratterizzanti
|
ITA |
|
8037381 -
AUTOMAZIONE E ROBOTICA CON LABORATORIO
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso comprende due moduli da 6 cfu ciascuno: Automazione Manifatturiera e Robotica con Laboratorio. Il modulo di Automazione Manifatturiera introduce lo studente alla programmazione dei Controllori Logici Programmabili (PLC) e ad alcune problematiche di controllo di un sistema di produzione particolarmente significative. Lo studente deve essere in grado alla fine del corso di implementare su un PLC le metodologie di controllo presentate nel modulo. Nel modulo di Robotica con Laboratorio si studia sia la robotica dei manipolatori sia la robotica mobile. Per quanto riguarda i manipolatori, vengono date nozioni di cinematica diretta e inversa: lo studente sarà in grado di calcolare posizione e orientamento dell'organo terminale di un qualsiasi manipolatore costituito da giunti prismatici e rotoidali (cinematica diretta) e di individuare le coordinate di giunto che permettono il posizionamento dell'organo terminale per i manipolatori robotici più comuni (cinematica inversa). Per quanto riguarda la robotica mobile, il corso fornisce nozioni di cinematica, controllo e localizzazione di robot di tipo uniciclo: lo studente sarà in grado di calcolare i movimenti delle ruote attuate del robot che consentono di raggiungere un punto desiderato e di fondere le misure derivanti da sensori propriocettivi ed esterocettivi per la localizzazione del robot in un ambiente noto.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Per quanto riguarda Automazione: conoscenza di base della programmazione dei PLC e di alcune metodologie di controllo di sistemi di produzione. Per quanto riguarda Robotica: conoscenza della teoria della cinematica diretta e inversa dei manipolatori e di alcune tecniche per la movimentazione e la localizzazione di robot mobili.
APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Per quanto riguarda Automazione: capacità di saper risolvere problemi di base dell'automazione industriale e di saper implementare la soluzione su un PLC. Per quanto riguarda Robotica: capacità di affrontare problemi di cinematica dei manipolatori e di movimentazione e localizzazione di robot mobili e di saperli risolvere anche da un punto di vista implementativo.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
La teoria spiegata può essere applicata anche per risolvere problemi non trattati specificamente nel corso. Nelle esercitazioni in laboratorio e nei due lavori a progetto si chiede in particolare di risolvere problemi che pongono lo studente nella necessità innanzitutto di individuare le basi teoriche necessarie alla risoluzione del problema e quindi di saperle applicare in modo originale al problema in esame.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
I due lavori a progetto da affrontare in gruppo hanno lo scopo di favorire lo sviluppo delle capacità comunicative e di interazione.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
La richiesta di risolvere problemi non direttamente trattati nel corso mette lo studente di fronte alla necessità di imparare ad apprendere e ad approfondire in autonomia.
|
|
|
M-3455 -
AUTOMAZIONE MANIFATTURIERA
(obiettivi)
Il corso di Automazione Manifatturiera introduce lo studente alla programmazione dei Controllori Logici Programmabili (PLC) e ad alcune problematiche di controllo di un sistema di produzione particolarmente significative. Lo studente deve essere in grado alla fine del corso di implementare su un PLC le metodologie di controllo presentate nel modulo.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Conoscenza di base della programmazione dei PLC e di alcune metodologie di controllo di sistemi di produzione.
APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Capacità di saper risolvere problemi di base dell'automazione industriale e di saper implementare la soluzione su un PLC.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
La teoria spiegata può essere applicata anche per risolvere problemi non trattati specificamente nel corso. Nelle esercitazioni in laboratorio e nei lavori a progetto si chiede in particolare di risolvere problemi che pongono lo studente nella necessità innanzitutto di individuare le basi teoriche necessarie alla risoluzione del problema e quindi di saperle applicare in modo originale al problema in esame.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
I lavori a progetto da affrontare in gruppo hanno lo scopo di favorire lo sviluppo delle capacità comunicative e di interazione.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
La richiesta di risolvere problemi non direttamente trattati nel corso mette lo studente di fronte alla necessità di imparare ad apprendere e ad approfondire in autonomia.
-
MARTINELLI FRANCESCO
( programma)
Introduzione ai Controllori Logici Programmabili (PLC): il linguaggio a contatti e il Sequential Functional Chart. Esempi di programmazione e loro implementazione nell'ambiente TIA Portal. Programmazione del PLC Siemens Simatic S7-1200. Problemi di controllo per sistemi di produzione: stabilità di politiche di scheduling dinamico per sistemi di produzione aciclici caratterizzati da tempi di setup non trascurabili; ottimizzazione dinamica di indici di costo basati sui livelli dei magazzini per sistemi flessibili di produzione con tempi di setup trascurabili: la regola cmu e le politiche miopi; livelli ottimi di scorta per sistemi soggetti a guasti: la politica hedging point.
1) Per la parte di programmazione dei PLC: dispense del docente e manuali di programmazione disponibili in rete
2) Per la parte di controllo dei sistemi di produzione il seguente libro: Francesco Martinelli, Modello fluido e controllo di sistemi di produzione, TeXmat, settembre 2015
|
6
|
ING-INF/04
|
60
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative caratterizzanti
|
ITA |
|
M-3456 -
ROBOTICA CON LABORATORIO
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
Nel corso di Robotica con Laboratorio si studia sia la robotica dei manipolatori sia la robotica mobile. Per quanto riguarda i manipolatori, vengono date nozioni di cinematica diretta e inversa: lo studente sarà in grado di calcolare posizione e orientamento dell'organo terminale di un qualsiasi manipolatore costituito da giunti prismatici e rotoidali (cinematica diretta) e di individuare le coordinate di giunto che permettono il posizionamento dell'organo terminale per i manipolatori robotici più comuni (cinematica inversa). Per quanto riguarda la robotica mobile, il corso fornisce nozioni di cinematica, controllo e localizzazione di robot di tipo uniciclo: lo studente sarà in grado di calcolare i movimenti delle ruote attuate del robot che consentono di raggiungere un punto desiderato e di fondere le misure derivanti da sensori propriocettivi ed esterocettivi per la localizzazione del robot in un ambiente noto.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Per quanto riguarda Automazione: conoscenza di base della programmazione dei PLC e di alcune metodologie di controllo di sistemi di produzione. Per quanto riguarda Robotica: conoscenza della teoria della cinematica diretta e inversa dei manipolatori e di alcune tecniche per la movimentazione e la localizzazione di robot mobili.
APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Per quanto riguarda Robotica: capacità di affrontare problemi di cinematica dei manipolatori e di movimentazione e localizzazione di robot mobili e di saperli risolvere anche da un punto di vista implementativo.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
La teoria spiegata può essere applicata anche per risolvere problemi non trattati specificamente nel corso. Nelle esercitazioni in laboratorio e nei lavori a progetto si chiede in particolare di risolvere problemi che pongono lo studente nella necessità innanzitutto di individuare le basi teoriche necessarie alla risoluzione del problema e quindi di saperle applicare in modo originale al problema in esame.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
I lavori a progetto da affrontare in gruppo hanno lo scopo di favorire lo sviluppo delle capacità comunicative e di interazione.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
La richiesta di risolvere problemi non direttamente trattati nel corso mette lo studente di fronte alla necessità di imparare ad apprendere e ad approfondire in autonomia.
-
MARTINELLI FRANCESCO
( programma)
Manipolatore planare a 2 e a 3 link: cinematica diretta e inversa. Introduzione ai concetti di grado di libertà, ridondanza, spazio di lavoro. Rotazioni e rototraslazioni nello spazio. Angoli di Eulero. Cinematica diretta ed inversa per robot manipolatori con catena cinematica aperta. Notazione di Denavit-Hartenberg. Strutture principali di manipolatori: SCARA, SCORBOT, polso sferico, robot antropomorfo. Esercitazioni pratiche in Laboratorio di Robotica sulla cinematica diretta e inversa dello SCORBOT. Robotica mobile. Cinematica di un robot di tipo uniciclo. Controllo del moto di un robot mobile: il problema della regolazione parziale. Tecniche di localizzazione in ambiente noto: ricostruzione odometrica e filtro di Kalman esteso.
Materiale didattico distribuito dal docente
|
6
|
ING-INF/04
|
60
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative caratterizzanti
|
ITA |
|
8037382 -
CONTROLLI AUTOMATICI
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
Fornire allo studente alcune delle tecniche di sintesi in frequenza di controllori per la realizzazione degli schemi di controlli in retroazione per processi lineari. Vengono riviste brevemente le nozioni di stabilità di un sistema lineare e si prosegue con l'algebra a blocchi, schemi di feedback e feedforward, linearizzazione e accenni di identificazione; prestazioni a regime e nel transitorio; margine di fase e guadagno, criterio di Nyquist e luogo delle radici per la sintesi del controllore ed in particolare mediante l'uso delle reti correttrici; regolatore standard PID; concetto di robustezza a variazioni parametriche: funzione di sensitività, variazioni additive e moltiplicative, teorema di Kharitonov; stabilità assoluta, criterio del cerchio e di Popov per non linearità statiche nell'anello di controllo (saturazioni etc.); predittore di Smith e introduzione al problema del disaccoppiamento ingresso/uscita.
Nella seconda parte del corso vengono introdotti i diversi metodi di realizzazione digitale del sistema di controllo, diretto, indiretto, ad emulazione, ricavate le funzioni di trasferimento a tempo discreto equivalente e le tecniche di analisi delle performance ed il re-design del regolatore. Matlab è il software estensivamente usato per il design dei controllori e l'implementazione del codice di controllo di un motore DC è invece realizzato su scheda Arduino (programmazione C-like).
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Lo studente viene istruito su come progettare uno schema di controllo in grado di soddisfare le specifiche richieste, simulandone il funzionamento e implementandolo su microcontrollore.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
La prima verifica d’esame vede lo studente proporre un sistema fisico su cui applicare le metodologie apprese, mostrandone le performance tramite simulazioni Matlab e discutendone l’efficacia. Questo stimola lo studente ad approfondire la comprensione delle metodologie apprese che infine saranno implementate sul microcontrollore per realizzare un sistema di controllo reale, un’esperienza che permette agli studenti di finalizzare il grado delle capacità acquisite.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Gli studenti vengono dotati dei metodi per la valutazione delle performance del sistema
di controllo ed una serie di esercizi loro proposti permettono di verificare il proprio grado di maturità e l’efficacia della propria preparazione prima di presentarsi alla prova d’esame.
ABILITÀ COMUNICATIVE: La prima verifica d’esame prevede la presentazione del progetto di controllo simulato utilizzando le slides a beneficio della capacità espositiva e comunicativa dello studente. Gli studenti possono optare per un progetto di gruppo qualora partecipino alle gare di robotica (RomeCup) in cui è prevista la presentazione di un progetto innovativo, schemi e hardware, ad una platea di studenti e professori. Questo permette loro di avere un’esperienza importante di team working.
Il lavoro di gruppo è comunque previsto per il progetto pratico del controllo motore in caso lo studente non partecipi alla gara di robotica.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Esercizi, test in classe e la possibilità di proporre progetti innovativi permettono ai ragazzi di testare la propria capacità di apprendimento necessaria al raggiungimento degli obiettivi così da migliorare e/o variare il proprio metodo di studio.
-
CARNEVALE DANIELE
( programma)
(Ripasso: Funzioni di trasferimento del primo e secondo ordine, sistemi a fase non-minima, caratteristiche della risposta al gradino unitario, diagrammi di Bode, Nyquist, margine di guadagno e fase, teorema di Nyquist, schemi a blocchi, criterio di Routh-Hurwitz). Reiezione e asservimento asintotico e pratico (sistemi di tipo k), introduzione alla forma canonica di controllore (realizzazione). R egolatori standard: rete anticipatrice, ritardatrice, PID. Prestazioni di un sistema di controllo. Feedforward e sistemi di controllo a due gradi di libertà. Variazioni parametriche (criterio di Kharitonov), funzioni di sensitivita' e prestazioni in condizioni perturbate. Ritardo e approssimante di Pade'. Tecniche di disaccoppiamento per sistemi MIMO e controllo decentralizzato. Sistemi di controllo avanzati: schema a due gradi di libertà, predittore di Smith, criterio del cerchio e di Popov (stabilità assoluta). Trasformata e antitrasformata Zeta. Campionatore ideale e ricostruttori. Fenomeno dell’aliasing. Metodi di filtraggio. Schemi di controllo a tempo discreto. Design di controllori a tempo discreto: metodo diretto ed indiretto. Metodi anti-saturazione del termine integrale e schemi per controllori switching. Metodi di minimizzazione dinamica: Newton-Rapson e Gradiente. Tools sofwtare: Matlab, IDE arduino.Introduzione al corso, rappresentazione di un sistema dinamico nello spazio di stato e funzione di trasferimento, realizzazione, introduzione all’identificazione, linearizzazione, funzione del primo e secondo ordine, concetto di stabilità esterna ed interna, sovraelongazione e transitori, schemi a blocchi, funzione di sensitività e sensitività complementare, diagramma di Bode e Nyquist, risposta a regime e risposta transitoria, performance, specifiche a regime e di transitorio, prestazioni di un sistema di controllo, margine di guadagno e fase, robustezza a variazioni parametriche, Teorema di Kharitonov, filtraggio, schemi a due gradi di libertà, feedforward, filtraggio, filtri di butterworth, reti correttrici, regolatore standard PID, loop shaping, design del controllore basato su Bode/Nyquist/luogo delle radici/regolatori standard/cancellazione, predittore di Smith, stabilità
Fondamenti di Controlli Automatici, P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni, McGraw-Hill
|
6
|
ING-INF/04
|
60
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative caratterizzanti
|
ITA |
|
|
8039964 -
ANALISI DEL MALWARE
(obiettivi)
[OBIETTIVI FORMATIVI] L'insegnamento si propone di fornire agli studenti gli strumenti teorici, metodologici e pratici che consentono l'analisi di programmi "malevoli" in formato eseguibile il cui codice è potenzialmente nascosto, offuscato o protetto. Con riferimento alle linee guida riportate nel documento: "ACM/IEEE-CS- Computer Science Curricula 2013", il corso contribuisce a coprire le seguenti aree e relativi obiettivi: Operating Systems (OS), Architecture and Organization (AR), Systems Fundamentals (SF).
[CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE] Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di classificare i diversi tipi di malware e di saper valutare l'utilizzo di diverse tecniche di analisi per ricostruire il funzionamento e le operazioni di un qualsiasi programma, anche non preventivamente noto.
[CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE] Sarà inoltre in grado di applicare tecniche basate su sandbox, monitor, disassemblatori e debugger, superando eventuali meccanismi di protezione ed offuscamento ed inibendo i meccanismi di comunicazione e replicazione.
[AUTONOMIA DI GIUDIZIO] Saprà integrare le varie e diverse conoscenze richeste dal lavoro di analisi dei programmi e formulare giudizi di merito sull'impatto e la pericolosità di programmi malevoli nei sistemi informatici interessati.
[ABILITÀ COMUNICATIVE] Sarà in grado di comunicare efficacemente con i responsabili dei sistemi informativi, anche se non specializzati nel campo della sicurezza informatica.
[CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO] Sarà infine in grado di aggiornare autonomamente le proprie conoscenze per tenere conto della rapidissima evoluzione della tecnologia del malware.
|
6
|
ING-INF/05
|
60
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative affini ed integrative
|
ITA |
|
8039933 -
COMPUTER AND NETWORK SECURITY
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI.
Obiettivo generale dell'insegnamento è mostrare allo studente la complessità e le problematiche relative all'integrazione della crittografia in protocolli e sistemi reali - in altre parole, convincere lo studente che l'utilizzo di "buoni" algoritmi crittografici è condizione necessaria, ma assolutamente non sufficiente, per la sicurezza nelle comunicazioni e nei sistemi Internet. In aggiunta, il corso ha i seguenti ulteriori obiettivi specifici: fornire allo studente basi di crittografia ed elementi di protocolli per la sicurezza in Internet; fornire le metodologie per identificare minacce e vulnerabilita alla sicurezza dei sistemi; analizzare le
famiglie di attacchi piu comuni ai protocolli ed ai sistemi Internet.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
L'obiettivo sopra descritto verrà perseguito illustrando contestualmente sia le principali soluzioni e strumenti crittografici per la sicurezza informatica, sia mostrando esempi concreti di errori di utilizzo e di attacchi. Particolare attenzione verrà dedicata alla comprensione dei principi protocollari alla base dell'instaurazione di sessioni sicure, con particolare riferimento ai protocolli TLS ed IPsec, ed ai protocolli di autenticazione. Infine, lo studente acquisirà competenze di base relative a soluzioni e tecniche crittografiche moderne (condivisione di segreti, elaborazione collaborativa sicura, crittografia ellittica, etc), ed alla loro applicazione in servizi e sistemi di rete.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Le competenze tecniche e metodologiche acquisite permetteranno allo studente di affrontare numerosi problemi reali relativi alla protezione delle comunicazioni e dei sistemi di rete. In particolare, lo studente sarà in grado di identificare (e correggere) vulnerabilità protocollari, problemi implementativi, ed applicazioni errate della crittografia.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Il corso permetterà allo studente di identificare e valutare vulnerabilità crittografiche e protocollari supplementari rispetto alle più tradizionali vulnerabilità a livello di sistemi affrontate nei corsi precedenti, ampliando significativamente il bagaglio culturale e tecnico dello studente in termini di strumenti, algoritmi, e capacità di comprensione ed analisi.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito padronanza della terminologia relativa alla crittografia applicata ed ai protocolli per la sicurezza in Internet, e sarà in grado di usare un linguaggio tecnico appropriato ed attuale nelle proprie presentazioni ed argomentazioni.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Il corso stimolerà lo studente all'auto-apprendimento - necessario vista la rapida obsolescenza delle tecnologie in questione - fornendo numerosi esempi e puntatori a fonti informative esterne sia per aspetti tecnologici che metodologici.
|
9
|
ING-INF/05
|
90
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative affini ed integrative
|
ENG |
|
8037389 -
SISTEMI DISTRIBUITI E CLOUD COMPUTING
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
L'insegnamento si propone di fornire i principi, le metodologie e le tecnologie per la progettazione ed implementazione di sistemi distribuiti moderni, inclusi i sistemi distribuiti a larga scala ed i sistemi di Cloud computing. Durante il corso verranno coniugati aspetti metodologici e tecnologici, affrontando le principali problematiche e tecniche per lo sviluppo di sistemi distribuiti efficienti. In particolare, verranno approfonditi gli aspetti architetturali, i modelli di comunicazione tra i componenti di un sistema distribuito ed i corrispondenti middleware, le soluzioni per fornire sistemi scalabili e tolleranti ai guasti, le problematiche di coordinazione distribuita, replicazione e consistenza e le relativi soluzioni algoritmiche e tecniche, e la virtualizzazione dell’ambiente di esecuzione. Il progetto proposto ha lo scopo di consolidare ed approfondire la preparazione teorica, metodologica e tecnologica sui temi affrontanti nel corso. Nel corso viene anche introdotto il linguaggio Go per la programmazione dei sistemi distribuiti.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito concetti di base ed avanzati sui sistemi distribuiti e sui sistemi Cloud e sullo sviluppo di applicazioni software in tale ambito. In particolare: realizzazione di applicazioni distribuite, scalabili, con diversi gradi di consistenza e modelli di comunicazione, utilizzando anche servizi Cloud (in particolare, i servizi Cloud di AWS e GCP, per i quali vengono messi a disposizione degli studenti dei grant gratuiti, rispettivamente tramite i programmi AWS Educate e Google Cloud Education).
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito i principi e le metodologie proprie dell'analisi, progettazione e realizzazione dei moderni sistemi distribuiti. In particolare: progettare e sviluppare sistemi distribuiti e valutarne le prestazioni, usando strumenti avanzati per il deployment e l’esecuzione.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Al termine del corso lo studente sarà in grado di identificare le soluzioni più idonee per realizzare sistemi distribuiti e servizi di Cloud computing e di valutare le scelte architetturali, implementative e le prestazioni di sistemi e servizi esistenti.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito padronanza della terminologia avanzata relativa ai sistemi distribuiti ed al Cloud computing, sarà in grado di presentare l’architettura di un sistema distribuito anche complesso con termini e linguaggio tecnico appropriato e di argomentare circa le varie alternative sia a livello sistemistico che applicativo.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di intraprendere in autonomia ulteriori approfondimenti su argomenti attinenti i sistemi distribuiti ed il Cloud computing, e di utilizzare le conoscenze e metodologie imparate per affrontare problemi nuovi.
|
9
|
ING-INF/05
|
90
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative affini ed integrative
|
ITA |
|
8039123 -
INGEGNERIA DEL SOFTWARE E PROGETTAZIONE WEB
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
L'insegnamento si propone di fornire le nozioni fondamentali di ingegneria del wsoftware. Nello specifico, gli obiettivi formativi riguardano:
• Studio delle techniche per ognuna delle seguenti fasi dello sviluppo del software:
o Requisiti: funzionali, casi d’uso, storie utente, gestione dei cambiamenti.
o Progettazione: Specifca e progettazione UML: class diagram, state diagram, sequence diagram, activity diagram. Prototipi di interfaccia. Design patterns.
o Implementazione: Orientamento agli ogetti e analisi statica (e.g., SonarCloud).
o Integrazione continua: Travis.
o Issue tracking: JIRA e GitHub.
o Version Control: SVN
o Testing: test di unità (Junit) e di interfacce web (Selenium).
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito i concetti fondamentali sullo sviluppo di sistemi software e progettazione web con particolare riguardo alle fasi di gestione dei requisiti, progettazione, implementazione e testing.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito le metodologie per lo sviluppo di sistemi software e web.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Al termine del corso lo studente sarà in grado di giudicare autonomamente sistemi software e web.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito padronanza della terminologia relativa allo sviluppo, progettazione e testing di sistemi software e web.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Al termine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di intraprendere in autonomia ulteriori approfondimenti su argomenti attinenti l’ingengeria del software, e di utilizzare le conoscenze e metodologie imparate per affrontare problemi nuovi.
|
9
|
ING-INF/05
|
90
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative affini ed integrative
|
ITA |
|
8039824 -
SISTEMI OPERATIVI AVANZATI
(obiettivi)
Il corso si propone di presentare metodi e tecniche avanzate per la progettazione e l'implementazione dei sistemi operativi. Esso fornisce anche approfondimenti sulle effettive operazioni eseguite a livello hardware nei processori moderni, compresi gli effetti del parallelismo hardware implicito ed esplicito, e illustra come questi abbiano impatto sugli approcci di progettazione del software. Gli argomenti trattati dal corso sono legati a casi di studio orientati ai sistemi Linux ed a processori x86. Forte attenzione viene posta sui metodi e sulle tecniche per la sicurezza nei sistemi, e sulle criticita' di sicurezza derivanti dalle interazioni dell'hardware con il software. Il corso richiede conoscenze di base sulla struttura e sulle funzionalita' dei sistemi operativi e conoscenze di programmazione in linguaggiì C/ASM.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Al termine del corso lo studente sarà in grado di comprendere il funzionamento
dei sistemi operativi, anche per quel che concerne il livello kernel, e le interazioni che avvengono tra questo ed il software delle applicazioni sviluppate su di esso.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Al termine del corso lo studente sarà in grado di progettare e sviluppare nuove parti di un sistema operativo, in particolare per quel che concerne sistemi Linux.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Lo studente viene abituato a ragionare in maniera critica su scelte alternative di progetto e sviluppo, e su come queste possano poi avere impatto su aspetti funzionali e non funzionali del software.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Il superamento dell'esame prevede che lo studente affronti una prova scritta e lo sviluppo un progetto software, nelle quali deve essere in grado di esporre correttamente gli argomenti e presentare in modo chiaro la struttura del software sviluppato.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Una parte del materiale didattico è costituito da manuali e documentazione per il sistema operativo Linux. Lo studente impara ad usare ed interpretare in modo autonomo la manualistica di comune uso nello sviluppo del software di sistema.
|
9
|
ING-INF/05
|
90
|
-
|
-
|
-
|
Attività formative affini ed integrative
|
ITA |
|
