Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

Capitolo 1: SPAZI VETTORIALI

1.1 Definizione di spazio vettoriale e proprieta' di calcolo. 1.2
Esempi: gli spazi numerici, gli spazi di matrici, gli spazi
geometrici, lo spazio dei polinomi. 1.3 Nozione di sottospazio,
sottospazio generato, sistema di generatori. 1.4 Sistemi
linearmente indipendenti e sistemi linearmente dipendenti. 1.5 Il
Lemma di Steinitz. Base e dimensione di uno spazio vettoriale. 1.6
Intersezione e unione di sottospazi, formula di Grassmann.

Capitolo 2: MATRICI

2.1 Matrici diagonali, simmetriche, triangolari. Trasposta di una
matrice. Prodotto punto di vettori. Prodotto tra matrici. 2.2
L'algebra delle matrici quadrate. Generalita' sull'inversa e
sulla trasposta di una matrice. 2.3 Operazioni e matrici
elementari. Matrici a scala. L'algoritmo di Gauss. 2.4 Rango di
una matrice. Teorema del rango. Calcolo del rango tramite le
operazioni elementari. 2.5 Determinante: sviluppo di Laplace,
proprieta' e calcolo tramite le operazioni elementari. 2.6
Calcolo del rango tramite i determinanti: minore fondamentale di
una matrice. Il Teorema degli Orlati. 2.7 Calcolo esplicito
dell'inversa di una matrice: l'aggiunta classica e l'Algoritmo di
Gauss - Jordan.

Capitolo 3: SISTEMI LINEARI

3.1 Generalita' sui sistemi lineari e notazione matriciale. 3.2
Il Teorema e la Regola di Cramer. 3.3 Sistemi lineari compatibili
ed il Teorema di Rouche'-Capelli. 3.4 Sistemi equivalenti,
operazioni elementari su un sistema lineare. 3.5 Variabili libere
e rappresentazione parametrica delle soluzioni di un sistema
lineare. 3.6 Sistemi lineari omogenei: rappresentazione
parametrica e cartesiana di un sottospazio. 3.7 Sistema lineare
omogeneo associato.

Capitolo 4: APPLICAZIONI LINEARI

4.1 Coordinate in uno spazio vettoriale. L'applicazione delle coordinate. 4.2 Applicazioni lineari.
Matrice rappresentativa di un'applicazione lineare. Matrice del
cambiamento delle coordinate. Costruzione di applicazioni lineari.
Corrispondenza tra applicazioni lineari e matrici. 4.3 Struttura
di un'applicazione lineare: nucleo e immagine. Il teorema della dimensione. 4.4 L'algebra degli endomorfismi.
Sostituzione in un polinomio. La relazione di similitudine tra matrici. 4.5
Autovalori ed autovettori per un endomorfismo. Il polinomio
caratteristico. Autospazi. Algoritmo per la diagonalizzazione di
una matrice.

Capitolo 5: LA FORMA CANONICA DI UN OPERATORE LINEARE

5.1 Generalita' sui polinomi. Teorema fondamentale dell'Algebra.
5.2 Matrici a blocchi e proprieta' generali. Sottospazi invarianti
di un operatore e matrici a blocchi. 5.3 Blocchi di Jordan.
Stringhe. Il teorema di Jordan sulla forma canonica di un
operatore. Operatori nilpotenti. Calcolo esplicito di una base a
stringhe per un operatore. Calcolo della forma canonica senza
conoscere una base a stringhe. 5.4 Polinomio minimo. Il teorema di
Cayley-Hamilton. Equazioni nell'algebra delle matrici.

Capitolo 6: SISTEMI LINEARI DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI

6.1 Sistemi lineari di equazioni differenziali. Equazione omogenea
associata. Integrale generale. Problema di Cauchy. 6.2 Calcolo
esplicito dell'integrale generale con l'uso dell'esponenziale di
una matrice. 6.3 Decomposizione in fratti semplici di una funzione
razionale. Calcolo esplicito dell'integrale generale con l'uso
della Trasformata di Laplace.

Capitolo 7: FORME QUADRATICHE

7.1 Forme bilineari simmetriche. Matrici simmetriche. Forme
quadratiche. Matrice di Gram. Matrici congruenti. 7.2 L'algoritmo
di Gauss-Lagrange. Basi ortogonali in uno spazio pseudoeuclideo.
Legge di inerzia: indice, segnatura e rango di una matrice
simmetrica. 7.3 Forma canonica rispetto alla congruenza. Forme
definite, semidefinite ed indefinite. Criterio dei minori
principali. Il criterio di Jacobi. 7.4 Spazi euclidei. Norma in
uno spazio euclideo. Diseguaglianza di Cauchy-Schwarz. Proprieta'
della norma euclidea. Basi ortonormali. Procedimento di
ortogonalizzazione di Gram-Schmidt. Matrici ortogonali. Il gruppo
$O(2)$. 7.5 Coefficiente di Fourier. Proiezione ortogonale.
Complemento ortogonale. 7.6 Il Teorema degli Assi Principali.
Autovalori di una matrice simmetrica. Il Teorema Spettrale.

Bibliografia consigliata per i primi 4 capitoli.

S. Abeasis, {{Elementi di Algebra Lineare e Geometria}}, Ed.
Zanichelli

E. Ciriza, dispense sulla pagina web
{{http://www.mat.uniroma2.it/$\sim$ciriza/didattica.html}}

L. Geatti, dispense sulla pagina web
{{http://www.mat.uniroma2.it/$\sim$gealbis/}}

W. Keith Nicholson, Algebra lineare, Dalle applicazioni alla
teoria, Editore McGraw-Hill

S. Lipschutz, {{Algebra Lineare}}, Ed. McGraw-Hill


Bibilografia consigliata per i successivi capitoli:

V. Di Gennaro, {{ Appunti del corso}}.

S. Abeasis, {{ Complementi di algebra lineare}}, Ed.
Zanichelli.

N. Bakhvalov, {{ Methodes Numeriques}}, Ed. Mir.

M. Barnabei- F.Bonetti, {{ Forme quadratiche e forme bilineari
simmetriche}}, Ed. Pitagora.

S. Lipschutz, {{ Algebra lineare}}, Ed. Schaum.

Mac Lane-Birkhoff, {{ Algebra}}, Ed. Mursia.

Salsa-Squellati, {{Esercizi di Analisi 2}}, Ed. Zanichelli.

V.V.Voyevodin, {{ Linear Algebra}}, Ed. Mir.

Capitolo 1: SPAZI VETTORIALI

1.1 Definizione di spazio vettoriale e proprieta' di calcolo. 1.2
Esempi: gli spazi numerici, gli spazi di matrici, gli spazi
geometrici, lo spazio dei polinomi. 1.3 Nozione di sottospazio,
sottospazio generato, sistema di generatori. 1.4 Sistemi
linearmente indipendenti e sistemi linearmente dipendenti. 1.5 Il
Lemma di Steinitz. Base e dimensione di uno spazio vettoriale. 1.6
Intersezione e unione di sottospazi, formula di Grassmann.

Capitolo 2: MATRICI

2.1 Matrici diagonali, simmetriche, triangolari. Trasposta di una
matrice. Prodotto punto di vettori. Prodotto tra matrici. 2.2
L'algebra delle matrici quadrate. Generalita' sull'inversa e
sulla trasposta di una matrice. 2.3 Operazioni e matrici
elementari. Matrici a scala. L'algoritmo di Gauss. 2.4 Rango di
una matrice. Teorema del rango. Calcolo del rango tramite le
operazioni elementari. 2.5 Determinante: sviluppo di Laplace,
proprieta' e calcolo tramite le operazioni elementari. 2.6
Calcolo del rango tramite i determinanti: minore fondamentale di
una matrice. Il Teorema degli Orlati. 2.7 Calcolo esplicito
dell'inversa di una matrice: l'aggiunta classica e l'Algoritmo di
Gauss - Jordan.

Capitolo 3: SISTEMI LINEARI

3.1 Generalita' sui sistemi lineari e notazione matriciale. 3.2
Il Teorema e la Regola di Cramer. 3.3 Sistemi lineari compatibili
ed il Teorema di Rouche'-Capelli. 3.4 Sistemi equivalenti,
operazioni elementari su un sistema lineare. 3.5 Variabili libere
e rappresentazione parametrica delle soluzioni di un sistema
lineare. 3.6 Sistemi lineari omogenei: rappresentazione
parametrica e cartesiana di un sottospazio. 3.7 Sistema lineare
omogeneo associato.

Capitolo 4: APPLICAZIONI LINEARI

4.1 Coordinate in uno spazio vettoriale. L'applicazione delle coordinate. 4.2 Applicazioni lineari.
Matrice rappresentativa di un'applicazione lineare. Matrice del
cambiamento delle coordinate. Costruzione di applicazioni lineari.
Corrispondenza tra applicazioni lineari e matrici. 4.3 Struttura
di un'applicazione lineare: nucleo e immagine. Il teorema della dimensione. 4.4 L'algebra degli endomorfismi.
Sostituzione in un polinomio. La relazione di similitudine tra matrici. 4.5
Autovalori ed autovettori per un endomorfismo. Il polinomio
caratteristico. Autospazi. Algoritmo per la diagonalizzazione di
una matrice.

Capitolo 5: LA FORMA CANONICA DI UN OPERATORE LINEARE

5.1 Generalita' sui polinomi. Teorema fondamentale dell'Algebra.
5.2 Matrici a blocchi e proprieta' generali. Sottospazi invarianti
di un operatore e matrici a blocchi. 5.3 Blocchi di Jordan.
Stringhe. Il teorema di Jordan sulla forma canonica di un
operatore. Operatori nilpotenti. Calcolo esplicito di una base a
stringhe per un operatore. Calcolo della forma canonica senza
conoscere una base a stringhe. 5.4 Polinomio minimo. Il teorema di
Cayley-Hamilton. Equazioni nell'algebra delle matrici.

Capitolo 6: SISTEMI LINEARI DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI

6.1 Sistemi lineari di equazioni differenziali. Equazione omogenea
associata. Integrale generale. Problema di Cauchy. 6.2 Calcolo
esplicito dell'integrale generale con l'uso dell'esponenziale di
una matrice. 6.3 Decomposizione in fratti semplici di una funzione
razionale. Calcolo esplicito dell'integrale generale con l'uso
della Trasformata di Laplace.

Capitolo 7: FORME QUADRATICHE

7.1 Forme bilineari simmetriche. Matrici simmetriche. Forme
quadratiche. Matrice di Gram. Matrici congruenti. 7.2 L'algoritmo
di Gauss-Lagrange. Basi ortogonali in uno spazio pseudoeuclideo.
Legge di inerzia: indice, segnatura e rango di una matrice
simmetrica. 7.3 Forma canonica rispetto alla congruenza. Forme
definite, semidefinite ed indefinite. Criterio dei minori
principali. Il criterio di Jacobi. 7.4 Spazi euclidei. Norma in
uno spazio euclideo. Diseguaglianza di Cauchy-Schwarz. Proprieta'
della norma euclidea. Basi ortonormali. Procedimento di
ortogonalizzazione di Gram-Schmidt. Matrici ortogonali. Il gruppo
$O(2)$. 7.5 Coefficiente di Fourier. Proiezione ortogonale.
Complemento ortogonale. 7.6 Il Teorema degli Assi Principali.
Autovalori di una matrice simmetrica. Il Teorema Spettrale.

Bibliografia consigliata per i primi 4 capitoli.

S. Abeasis, {{Elementi di Algebra Lineare e Geometria}}, Ed.
Zanichelli

E. Ciriza, dispense sulla pagina web
{{http://www.mat.uniroma2.it/$\sim$ciriza/didattica.html}}

L. Geatti, dispense sulla pagina web
{{http://www.mat.uniroma2.it/$\sim$gealbis/}}

W. Keith Nicholson, Algebra lineare, Dalle applicazioni alla
teoria, Editore McGraw-Hill

S. Lipschutz, {{Algebra Lineare}}, Ed. McGraw-Hill


Bibilografia consigliata per i successivi capitoli:

V. Di Gennaro, {{ Appunti del corso}}.

S. Abeasis, {{ Complementi di algebra lineare}}, Ed.
Zanichelli.

N. Bakhvalov, {{ Methodes Numeriques}}, Ed. Mir.

M. Barnabei- F.Bonetti, {{ Forme quadratiche e forme bilineari
simmetriche}}, Ed. Pitagora.

S. Lipschutz, {{ Algebra lineare}}, Ed. Schaum.

Mac Lane-Birkhoff, {{ Algebra}}, Ed. Mursia.

Salsa-Squellati, {{Esercizi di Analisi 2}}, Ed. Zanichelli.

V.V.Voyevodin, {{ Linear Algebra}}, Ed. Mir.

Fondamenti

Richiami di logica e di teoria degli insiemi: i simboli della logica formale; insiemi ed operazioni sugli insiemi; insiemi complessi, relazioni, funzioni.
I numeri reali: numeri naturali, interi e razionali; numeri reali; potenze, radici, logaritmi.

Funzioni di variabile reale e successioni

Funzioni reali: proprietà elementari; funzioni elementari; le funzioni in geometria.
Successioni: proprietà elementari; alcune successioni notevoli; il fattoriale.

I numeri complessi

Il piano complesso: definizioni ed operazioni tra numeri complessi; il diagramma di Argand e le formule di De Moivre.
Numeri complessi ed equazioni algebriche: radici di numeri complessi; equazioni algebriche.

Limiti e funzioni continue

La nozione di limite.
Proprietà dei limiti: unicità del limite; teorema della permanenza del segno; teorema del confronto; operazioni algebriche sui limiti; sottosuccessioni; limite di funzioni composte; successioni e funzioni monotone; qualche disuguaglianza e alcuni limiti notevoli; il teorema “ponte”; infiniti, infinitesimi e confronti; i simboli di Landau.
Limiti notevoli: potenze, esponenziali e fattoriali; limiti trigonometrici; il numero “e”; altri limiti notevoli contenenti esponenziali e logaritmi.
Nozioni di topologia: punti esterni, interni, di frontiera e di accumulazione; insiemi aperti e chiusi; teorema di Bolzano-Weierstrass; compattezza; successioni fondamentali.
Funzioni continue: definizioni; teorema dell’esistenza degli zeri; continuità della funzione inversa.
Funzioni continue in un intervallo chiuso e limitato: teorema di Weierstrass; continuità uniforme e teorema di Heine-Cantor.

Derivate e studio di funzioni

Definizioni: definizione ed interpretazione geometrica; derivate di ordine superiore.
Proprietà elementari delle derivate: calcolo delle derivate; derivate delle funzioni elementari.
Funzioni derivabili in un intervallo: teorema di Fermat; teorema di Rolle; teorema di Lagrange; teorema di Cauchy.
Approssimazione di funzioni: formula di l’Hôpital; formule di Taylor con resto di Peano; formule di Taylor con resto di Lagrange.
Studio di funzioni: monotonia ed estremi; convessità; asintoti; metodo generale per lo studio di una funzione; le funzioni iperboliche.
Continuità, derivabilità, differenziabilità in piú variabili: definizioni ed esempi; il teorema della Derivata Totale e le sue conseguenze.

Integrali

Definizione di integrale di Riemann: somme superiori ed inferiori e loro proprietà; definizione dell’integrale di Riemann.
Funzioni integrabili: un criterio di integrabilità; integrabilità delle funzioni continue; integrabilità delle funzioni monotone.
Proprietà dell’integrale di Riemann: linearità ed additività; il teorema fondamentale del calcolo; integrazione per sostituzione; integrazione per parti.
Metodi di integrazione: integrazione di funzioni razionali; integrazione di funzioni razionali di x e radicali quadratici in x; integrazione di funzioni razionali di seno e coseno; altri esempi.
Integrali impropri: definizione di integrale improprio; criteri di convergenza; convergenza assoluta.

Cenni sulle equazioni differenziali

Equazioni differenziabili a variabili separabili.
Uno strumento utile: esponenziale, seno e coseno nel piano complesso.
Equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti.

Insiemi numerici (interi, interi relativi, razionali, reali, complessi)

Nozioni base di trigonometria

Nozione base di topologia dei reali

Concetto di funzione e relative proprietà

Nozione di limite, continuità.

Derivate ed integrali con teoremi di base.

Integrali impropri

Serie numeriche

Equazioni differenziali reali del primo ordine a variabili separabili

Equazioni differenziali lineari reali a coefficienti costanti del primo e secondo ordine.

Nozione base di topologia in Rn

Nozione di limite in Rn ; continuità, derivabilità e differenziabilità per funzioni di più variabili reali.

Testo: Marcelli-Sbordone “Elementi di Analisi Matematica-versione semplificata per i nuovi corsi di laurea”, Masson Ed.

Linguaggio degli insiemi. Ricorrenza.

Teoria dei numeri elementare. Teoria dei gruppi, anelli, campi.

Crittografia. Algebra booleana

S. Lipschutz, M. Lipson, Discrete Mathematics, Schaum's Outlines, McGraw-Hill 1997.

Linguaggio degli insiemi. Ricorrenza.

Teoria dei numeri elementare. Teoria dei gruppi, anelli, campi.

Crittografia. Algebra booleana

S. Lipschutz, M. Lipson, Discrete Mathematics, Schaum's Outlines, McGraw-Hill 1997.

Principi di progettazione di algoritmi e loro codifica nel linguaggio Python. Ambiente di programmazione didattico JES. Costrutti di controllo: iterazione, selezione. Rappresentazione di dati e tipi di dato, rappresentazione di numeri, rappresentazione di immagini e suoni, meccanismi per definire valori strutturati in Python (tuple, liste, dizionari). Nomi, ambito dei nomi, regole di visibilitˆ. Funzioni, parametri, restituzione di risultati. Ricorsione. Tecniche elementari di verifica della correttezza di programmi. Programmazione a oggetti, definizione di classi (funzioni membro, costruttori, classi derivate, ereditarietˆ).

K.A. Lambert Ð Programmazione in Python - Apogeo, 2012

I numeri dei paragrafi si riferiscono al testo “Elementi di Fisica - Meccanica e Termodinamica” di P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Ed. EdiSES.
Sono prerequisiti del corso la conoscenza di algebra vettoriale, trigonometria, fondamenti del calcolo differenziale e integrale
Si consiglia fortemente la lettura delle Appendici B e C.
Si consiglia inoltre di leggere attentamente gli esempi proposti sul libro ad ogni paragrafo, che non vanno studiati ma considerati come esercizi risolti.


CINEMATICA del punto materiale
1.1 Introduzione. 2.1 Moto nel piano. Posizione e velocità (in “Componenti polari della velocità” solo eq. 2.4).
2.2 Accelerazione nel moto piano (in “Componenti cartesiane dell’accelerazione” solo il primo e l’ultimo paragrafo).
2.5 Moto nello spazio.
2.7 Alcune osservazioni sulla cinematica del punto.
1.2 Moto rettilineo.
1.3 Velocità nel moto rettilineo.
1.4 Accelerazione nel moto rettilineo.
1.5 Moto verticale di un corpo. 2.4 Moto parabolico dei corpi.
1.6 Moto armonico semplice.
2.3 Moto circolare (fino eq. 2.13 ma compresa “Notazione vettoriale” tranne eq. 2.18).



Dinamica del punto materiale
3.1Principio d’inerzia. Introduzione al concetto di forza. 3.2 Leggi di Newton.3.4 Risultante delle forze. Equilibrio. Reazioni vincolari.
3.5 Classificazione delle forze.
3.6 Azione dinamica delle forze. 3.7 Forza peso. 3.8 Forza di attrito radente.3.9 Piano inclinato.
3.11 Forza di attrito viscoso. 1.7 Moto rettilineo smorzato esponenzialmente.
3.12 Forze centripete. 3.14 Tensione dei fili. 3.10 Forza elastica. 10.1 Richiamo delle proprietà già viste.
10.5 Somma di moti armonici su assi ortogonali (lettura). 10.6 Oscillatore armonico smorzato da una forza viscosa (lettura).
10.7 Oscillatore armonico forzato (lettura).
3.13 Pendolo semplice. 4.7 Momento angolare. Momento della forza. (esclusa eq. 4.17).
MOTI RELATIVI
5.1 Sistemi di riferimento. Velocità e accelerazione relative. 5.2 Sistemi di riferimento inerziali. Relatività galileiana. 5.3 Moto di trascinamento traslatorio rettilineo. 5.4 Moto di trascinamento rotatorio uniforme. 5.5 Alcuni commenti (lettura).
Lavoro ed energia per il punto materiale
3.3 Quantità di moto. Impulso.
4.1 Lavoro. Potenza. Energia cinetica. (esclusa eq. 4.1).
4.2 Lavoro della forza peso.
4.3 Lavoro di una forza elastica.
4.4 Lavoro di una forza di attrito radente.
4.5 Forze conservative. Energia potenziale.
4.6 Conservazione dell’energia meccanica. 10.3 Energia dell’oscillatore armonico. 4.7 Momento angolare. Momento della forza. (eq. 4.17).


4.8 Alcune osservazioni sulla dinamica del punto.
11.1 Forze centrali. 11.2 La forza gravitazionale. 11.5 Energia potenziale gravitazionale. (escluso “Energia potenziale di una massa sferica”). 11.4 Campo gravitazionale.
Dinamica dei sistemi DI PUNTI MATERIALI
6.1 Sistemi di punti. Forze interne e forze esterne. 6.2 Centro di massa di un sistema di punti. Teorema del moto del centro di massa. 7.2 Corpo continuo. Densità. Posizione del centro di massa. 6.3 Conservazione della quantità di moto. 8.1 Urti tra due punti materiali. 8.2 Urto completamente anelastico. 8.3 Urto elastico. 8.4 Urto anelastico. 6.4 Teorema del momento angolare 6.5 Conservazione del momento angolare. 6.7 Teoremi di Koenig. 6.10 Proprietà dei sistemi di forze applicate a punti diversi. 6.6 Sistema di riferimento del centro di massa.
CORPI RIGIDI
7.1 Definizione di corpo rigido. Prime proprietà. 7.11 Equilibrio statico di un corpo rigido. 7.3 Moto di un corpo rigido. 7.4 Rotazioni rigide attorno ad un asse fisso in un sistema di riferimento inerziale. (escluso “Non parallelismo tra L e ω, precessione del momento angolare”). 7.5 Momento d’inerzia. 7.6 Teorema di Huygens-Steiner. 7.8 Moto di puro rotolamento. 7.9 Impulso angolare. Momento dell’impulso. 7.10 Leggi di conservazione nel moto di un corpo rigido. 7.13 Cenni sulle proprietà elastiche dei solidi.
FENOMENI ONDULATORI
I numeri dei paragrafi si riferiscono al testo “Fisica Generale - Meccanica e Termodinamica” di S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni, Ed. Ambrosiana.
11.1 Introduzione. 11.2 Equazione differenziale delle onde. 11.12 Intensità delle onde sonore. 11.3 Sovrapposizione di onde. 11.4 Interferenza. 11.5 Onde stazionarie. 11.6 Battimenti e velocità di gruppo. 11.9 Onde stazionarie su corda vibrante. 11.19 Effetto Doppler. 11.18 Diffrazione. 11.16 Legge della riflessione. 11.17. Rifrazione.
TERMOMETRIA E CALORIMETRIA
12.1 Sistemi e stati termodinamici. 12.2 Equilibrio termodinamico. Principio dell’equilibrio termico. 12.3 Definizione di temperatura. Termometri. 13.1 Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas ideali. (solo “Legge isobara di Volta-Gay Lussac” e “Legge isocora di Volta-Gay Lussac”). 13.2 Termometro a gas ideale a volume costante. 12.7 Calorimetria.12.8 Processi isotermi. Cambiamenti di fase. 12.4 Sistemi adiabatici. Esperimenti di Joule. Calore. 12.9 Trasmissione del calore.

Primo principio della termodinamica
12.5 Primo principio della termodinamica. Energia interna. 12.6 Trasformazioni termodinamiche. Lavoro e calore. 13.1 Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas ideali. 13.3 Trasformazioni di un gas. Lavoro. 13.4 Calore. Calori specifici. 13.5 Energia interna del gas ideale. 13.6 Studio di alcune trasformazioni. 13.7 Trasformazioni cicliche. Ciclo di Carnot.
Secondo principio della termodinamica
14.1 Enunciati del secondo principio della termodinamica. 14.2 Reversibilità e irreversibilità. 14.3 Teorema di Carnot. 14.5 Teorema di Clausius. 14.6 La funzione di stato entropia. 14.7 Il principio di aumento dell’entropia. 14.8 Calcoli di variazioni di entropia. 14.11 Conclusioni termodinamiche sull’entropia.

1) “Elementi di Fisica - Meccanica e Termodinamica” di P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Ed. EdiSES.
2) “Fisica Generale - Meccanica e Termodinamica” di S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni, Ed. Ambrosiana.

Apprendere e padroneggiare a un livello base le seguenti tematiche: cinematica e dinamica del punto materiale; energia cinetica e lavoro; energia potenziale e conservazione dell’energia meccanica; gravitazione universale; onde e oscillazioni; sistemi di masse puntiformi; urti; dinamica del corpo rigido; temperatura; calore e prima legge della termodinamica; gas perfetto; entropia e seconda legge della termodinamica.

Autori: Mazzoldi, Nigro, Voci
Titolo: Elementi di Fisica – Meccanica e Termodinamica
Csa Editrice : EDISES

Spazi di probabilità, loro proprietà. Probabilità condizionali, eventi indipendenti. Probabilità uniformi, elementi di calcolo combinatorio. Modelli discreti. Variabili aleatorie (v.a.) discrete e loro leggi. Leggi congiunte e loro uso. Densità condizionali. V.a. indipendenti. Leggi binomiali, geometriche, di Poisson. Speranza matematica. Momenti di una v.a., varianza, disuguaglianza di Chebyshev, covarianza. Retta di regressione. Modelli continui. V.a. continue e densità. Leggi normali e leggi Gamma, loro applicazioni. Vettori aleatori continui. Somma, prodotto e quoziente di v.a. continue. Generatori aleatori. Simulazione. La legge dei grandi numeri e le sue applicazioni. Teorema limite centrale, approssimazione normale. Problemi di stima: intervalli di confidenza.

Testi adottati (Inserire testi)
Libro di Testo: P.Baldi, Introduzione alla Probabilità e Statistica, McGraw-Hill Nuova Edizione 2012
Libro di Esercizi: M. Abundo, Esercizi e Temi d' esame di Calcolo delle Probabilità e Statistica, quarta edizione, Aracne, 2015.

Modelli di calcolo e metodologie di analisi;
Ordinamento;
Selezione e statistiche di ordine;
Alberi di ricerca;
Tabelle hash;
Code con priorità;
Union-find;
Tecniche algoritmiche;
Grafi e visite di grafi;
Minimo albero ricoprente;
Cammini minimi.

Camil Demetrescu, Irene Finocchi e Giuseppe F. Italiano.
Algoritmi e Strutture Dati.
Seconda edizione.
McGraw-Hill, 2008.

Descrizione: Elettrostatica: carica elettrica e legge di Coulomb, distribuzione di carica continua,
conservazione della carica.

Il campo elettrico: campo elettrico di cariche puntiformi, il campo elettrico di una distribuzione continua di carica,
linee del campo elettrico, il dipolo elettrico e le sue propriet‡.

L'energia potenziale elettrica ed il potenziale elettrico:
lavoro del campo elettrico, il potenziale elettrico, potenziale dovuto a cariche puntiformi,
potenziale dovuto ad una distribuzione continua di carica, calcolo del potenziale dalo campo elettrico e viceversa,
superfici equipotenziali.

La legge di Gauss: applicazione della legge di Gauss al calcolo del campo elettrico.

Capacità: i capacitori, calcolo della capacità per alcuni capacitori, capacitori in serie e parallelo, energia associata al campo elettrico.

Legge di Ohm: metalli ed isolanti: un modello microscopico, resistività e resistenza, legge di Ohm, resistori in serie ed in parallelo, dissipazione su di un resistore.



Campo magnetico:
Interazioni magnetiche e poli magnetici - Forza magnetica su una carica in moto - Cariche in moto su traiettorie circolari - Forza magnetica su un filo percorso da corrente – Dipolo magnetico - Equivalenza tra una spira ed un dipolo magnetico - Momento torcente su una spira percorsa da corrente

Campi magnetici generati da correnti:
Campo magnetico generato da una carica in moto - Campo magnetico generato da correnti - Correnti parallele - Campo magnetico generato da un solenoide - Legge di Ampere – Energia del campo magnetico

Legge di Faraday:
Esperimento di Faraday - Legge di Faraday-Neumann-Lenz - Campi elettrici indotti

Induttanza:
Concetto di induttanza – Circuiti LR

Equazioni di Maxwell ed onde elettromagnetiche:
Equazioni fondamentali dell’elettromagnetismo in forma integrale – Corrente di spostamento – Equazioni di Maxwell in forma integrale – Equazione di D’Alembert ed onde elettromagnetiche

Fisica. Vol. 1: Meccanica, termodinamica. Paolo Mazzoldi, Massimo Nigro, Cesare Voci. Editore: Edises

Halliday – Resnick Krane: Fisica 2 – Casa Editrice Ambrosiana

Ingegneria dei requisiti. Introduzione alle discipline fondamentali dell'ingegneria software. Processo di sviluppo SW. Elementi su modello a cascata e su Rational Unified Process (RUP).
OO Thinking. Modellazione software. UML-Use case. UML-Activity Diagram. Classi, oggetti, nascondimento dell’informazione. Class Diagram. Ereditarietà. Polimorfismo. Collegamento di metodi in Java (“binding”). Interfacce. Ereditarietà multipla fra interfacce in Java. Associazioni, aggregazioni e composizioni. Differenza con Ereditarietà. Implementazione delle associazioni. Dipendenze e loro tipi. Esercitazione UML e OOP in Java 1. Esercitazione UML e OOP in Java 2. Diagrammi di sequenza. Macchine a stati e rel. diagrammi UML. GoF ed elementi di implementazione in Java. Altri tipi di Pattern. Sottosistemi : Interfacce e Componenti. Eccezioni e loro modello di programmazione in Java. Metaclassi. Riflessività (Reflection) in Java. File Java. Serializzazione/Deserializzazione. Esempi su definizione e impiego File Java. Verifica e Validazione del Software. Testing con JUnit.
Introduzione. Java : Linguaggio e Piattaforma. Piattaforme IEE. Programmazione Java di tutto quanto sopra.
Programmazione concorrente e applicazioni web. Introduzione. Modelli di concorrenza. Processi pesanti e leggeri. Thread Java. Tipologie di codifica di thread in Java. Concorrenza in ambiente globale. Stati di thread Java. Tipi di monitor. Monitor Java. Lock implicito e uso di Synchronized in Java. Lock e Condition Java. Lock di lettura scrittura. Altri tipici problemi di concorrenza in ambiente globale e loro soluzione in Java.
File Java.
Impiego di pattern Boundary-Control-Entity, Model-View-Controller, Model-View-Presentation in applicazioni laptop e web. Eventi e loro gestione in Java. Grafica in Java con Swing. Java Bean. HTML e JSP. JSP ed esempi. Annotazioni Java.
Elementi sullo sviluppo software in team e relativi strumenti (Git).
Progetto del corso: assegnazione, discussione e sviluppo in classe di elementi di: Use case Modeling. Use case Realization. Analisi. Progettazione. Costruzione. Test.

- Jim Arlow, Ile Neustadt: UML2 e Unified Process, Analisi e progettazione, McGraw-Hill, 2007.
- Cay S. Horstmann and Gary Cornell Core Java Volume I--Fundamentals | Core Java, Volume II--Advanced Features, Prentice-Hall, 2012.
- Trasparenze delle lezioni distribuite via ispw@lists.uniroma2.it e una piattaforma online (slides from the lessons are sent through such a course list and published through a distance course platform; one or more files are sent per each given lesson).

Un progetto condiviso con il corso di ISPW e sul processo RUP-like da impiegare per il suo sviluppo.
La macchina virtuale Java. Eclipse. Programmazione Java. I file Java. Serializzazione e deserializzazione. Elementi di Persistent Data Access (DAO) con esempio di impiego di DAO (parte opzionale). Thread e monitor Java. Progetto di applicazioni concorrenti.
Applicazioni laptop con architettura MVC. Programmazione grafica in Java (AWT, Swing) con esempi di impiego. Programmazione delle interfaccia grafiche di classi di confine.
Applicazioni web con architettura MVC. Introduzione ad HTML con esempi di impiego. Cascade Style Sheet con esempi di impiego. JSP. JavaScript. Annotazioni Java.
Strumenti a supporto del coordinamento del Gruppo di lavoro: GIT.
Progetto del corso: guida a specifica dei requisiti, analisi, progettazione con UML e implementazione Java secondo RUP.

Prima parte
Introduzione alle Reti di Calcolatori. La sezione di accesso della rete. La sezione interna della rete. Reti di accesso e mezzi trasmissivi. Ritardi e perdite nelle reti a commutazione di pacchetto. Strati protocollari e loro modelli di servizio. La rete dorsale di Internet. Breve storia.
Principi dei protocolli dello strato di applicazione. Il World Wide Web: HTTP. Trasferimento di file: FTP. Posta Elettronica in Internet. DNS: il servizio di directory di Internet.
Principi dei protocolli dello strato di trasporto. Multiplexing e demultiplexing delle applicazioni. Protocollo UDP. Trasferimento affidabile dei dati: principi. Controllo della congestione: principi. Protocollo TCP.
Modelli di servizio della rete. Principi di instradamento. Instradamento gerarchico. Protocollo IP. Instradamento in Internet. Organizzazione interna dei router.
Lo Strato di collegamento: introduzione e servizi. Tecniche di ricerca e correzione di errori. Protocolli di accesso multiplo e LAN. Indirizzi LAN ed ARP. Rete Ethernet. Hub, Bridge e Switch. LAN 802.11.

Seconda parte
Programmazione di applicazioni di rete. Paradigmi e concetto di socket. Progettazione di applicazioni connection-oriented e connectionless. Multiplexing dell'I/O. Esempi di Applicazioni.
Componenti software del Web. Client Web. Server Web. Proxy Web.
Protocollo HTTP/1.1. Caratteristiche generali ed evoluzione del protocollo. Metodi, header e codici di risposta. Meccanismi per l'ottimizzazione della banda di rete. Gestione della connessione: connessioni persistenti e pipelining.
Architettura dei server Web. Componenti dei server Web. Tipologie di architetture software. Gestione di risorse statiche. Il server Web Apache.
Tecnologie per la generazione di risorse dinamiche. Livelli logici di un servizio Web-based. Architetture multi-tier. Cenni sulle principali tecnologie per middle tier e loro evoluzione: CGI, FastCGI, server API, Java servlet, PHP, JSP. Apache Tomcat.

J. Kurose & K. Ross, "Reti di Calcolatori e Internet: un Approccio Top-Down", 7° edizione, Pearson Addison-Wesley

� Sistemi di basi di dati: propriet� fondamentali
� Progettazione di basi di dati:
Progettazione concettuale
Modello Entity - Relationship
Progettazione logica
modello relazionale
algebra relazionale
Normalizzazione
SQL
Progettazione fisica
organizzazione fisica e gestione delle interrogazioni
gestione delle transazioni

Atzeni, Ceri, Fraternali, Paraboschi, Torlone
Basi di dati � Quarta edizione,
McGraw-Hill, 2014

Sistemi dinamici lineari e stazionari a tempo continuo: esempi, definizioni e proprietà (causalità, principio di sovrapposizione degli effetti, cenno alle proprietà di raggiungibilità e osservabilità). Rappresentazione di stato, rappresentazione ingresso-uscita e loro legame. Risposta esplicita nel tempo. Calcolo della risposta mediante l’uso della trasformata di Laplace. Risposta libera e forzata. Cambiamenti di coordinate nello spazio di stato e analisi modale. Sistemi a tempo discreto: la trasformata Zeta e il calcolo della risposta.
Punti di equilibrio e stabilità di un sistema lineare stazionario a tempo continuo. Criterio di Routh. Connessione di sistemi: calcolo della funzione di trasferimento del sistema complessivo e studio dei possibili effetti della connessione serie, parallelo e in retroazione sulle proprietà di raggiungibilità e osservabilità. Specifiche di un sistema di controllo: stabilità, precisione a regime e comportamento transitorio. Sistemi di controllo a ciclo chiuso. Regolazione e inseguimento di ingressi polinomiali in presenza di disturbi costanti o sinusoidali. Risposta armonica, diagrammi di Bode. Criterio di Nyquist. Margini di stabilità e loro relazione con il comportamento transitorio. Sintesi per tentativi nel dominio della frequenza. Regolatori PID. Luogo delle radici.

Dispense del docente. Facoltativamente a scelta uno o più tra i seguenti testi:
1. O.M. Grasselli, L. Menini e S. Galeani, Sistemi Dinamici, Hoepli
2. A. Isidori, Sistemi di Controllo, Siderea, 1992, Vol. 1
3. P. Bolzern, R. Scattolini e N. Schiavoni, Fondamenti di Controlli Automatici, McGraw-Hill, 2004

Capitolo 1: SPAZI VETTORIALI

1.1 Definizione di spazio vettoriale e proprieta' di calcolo. 1.2
Esempi: gli spazi numerici, gli spazi di matrici, gli spazi
geometrici, lo spazio dei polinomi. 1.3 Nozione di sottospazio,
sottospazio generato, sistema di generatori. 1.4 Sistemi
linearmente indipendenti e sistemi linearmente dipendenti. 1.5 Il
Lemma di Steinitz. Base e dimensione di uno spazio vettoriale. 1.6
Intersezione e unione di sottospazi, formula di Grassmann.

Capitolo 2: MATRICI

2.1 Matrici diagonali, simmetriche, triangolari. Trasposta di una
matrice. Prodotto punto di vettori. Prodotto tra matrici. 2.2
L'algebra delle matrici quadrate. Generalita' sull'inversa e
sulla trasposta di una matrice. 2.3 Operazioni e matrici
elementari. Matrici a scala. L'algoritmo di Gauss. 2.4 Rango di
una matrice. Teorema del rango. Calcolo del rango tramite le
operazioni elementari. 2.5 Determinante: sviluppo di Laplace,
proprieta' e calcolo tramite le operazioni elementari. 2.6
Calcolo del rango tramite i determinanti: minore fondamentale di
una matrice. Il Teorema degli Orlati. 2.7 Calcolo esplicito
dell'inversa di una matrice: l'aggiunta classica e l'Algoritmo di
Gauss - Jordan.

Capitolo 3: SISTEMI LINEARI

3.1 Generalita' sui sistemi lineari e notazione matriciale. 3.2
Il Teorema e la Regola di Cramer. 3.3 Sistemi lineari compatibili
ed il Teorema di Rouche'-Capelli. 3.4 Sistemi equivalenti,
operazioni elementari su un sistema lineare. 3.5 Variabili libere
e rappresentazione parametrica delle soluzioni di un sistema
lineare. 3.6 Sistemi lineari omogenei: rappresentazione
parametrica e cartesiana di un sottospazio. 3.7 Sistema lineare
omogeneo associato.

Capitolo 4: APPLICAZIONI LINEARI

4.1 Coordinate in uno spazio vettoriale. L'applicazione delle coordinate. 4.2 Applicazioni lineari.
Matrice rappresentativa di un'applicazione lineare. Matrice del
cambiamento delle coordinate. Costruzione di applicazioni lineari.
Corrispondenza tra applicazioni lineari e matrici. 4.3 Struttura
di un'applicazione lineare: nucleo e immagine. Il teorema della dimensione. 4.4 L'algebra degli endomorfismi.
Sostituzione in un polinomio. La relazione di similitudine tra matrici. 4.5
Autovalori ed autovettori per un endomorfismo. Il polinomio
caratteristico. Autospazi. Algoritmo per la diagonalizzazione di
una matrice.

Capitolo 5: LA FORMA CANONICA DI UN OPERATORE LINEARE

5.1 Generalita' sui polinomi. Teorema fondamentale dell'Algebra.
5.2 Matrici a blocchi e proprieta' generali. Sottospazi invarianti
di un operatore e matrici a blocchi. 5.3 Blocchi di Jordan.
Stringhe. Il teorema di Jordan sulla forma canonica di un
operatore. Operatori nilpotenti. Calcolo esplicito di una base a
stringhe per un operatore. Calcolo della forma canonica senza
conoscere una base a stringhe. 5.4 Polinomio minimo. Il teorema di
Cayley-Hamilton. Equazioni nell'algebra delle matrici.

Capitolo 6: SISTEMI LINEARI DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI

6.1 Sistemi lineari di equazioni differenziali. Equazione omogenea
associata. Integrale generale. Problema di Cauchy. 6.2 Calcolo
esplicito dell'integrale generale con l'uso dell'esponenziale di
una matrice. 6.3 Decomposizione in fratti semplici di una funzione
razionale. Calcolo esplicito dell'integrale generale con l'uso
della Trasformata di Laplace.

Capitolo 7: FORME QUADRATICHE

7.1 Forme bilineari simmetriche. Matrici simmetriche. Forme
quadratiche. Matrice di Gram. Matrici congruenti. 7.2 L'algoritmo
di Gauss-Lagrange. Basi ortogonali in uno spazio pseudoeuclideo.
Legge di inerzia: indice, segnatura e rango di una matrice
simmetrica. 7.3 Forma canonica rispetto alla congruenza. Forme
definite, semidefinite ed indefinite. Criterio dei minori
principali. Il criterio di Jacobi. 7.4 Spazi euclidei. Norma in
uno spazio euclideo. Diseguaglianza di Cauchy-Schwarz. Proprieta'
della norma euclidea. Basi ortonormali. Procedimento di
ortogonalizzazione di Gram-Schmidt. Matrici ortogonali. Il gruppo
$O(2)$. 7.5 Coefficiente di Fourier. Proiezione ortogonale.
Complemento ortogonale. 7.6 Il Teorema degli Assi Principali.
Autovalori di una matrice simmetrica. Il Teorema Spettrale.

Bibliografia consigliata per i primi 4 capitoli.

S. Abeasis, {{Elementi di Algebra Lineare e Geometria}}, Ed.
Zanichelli

E. Ciriza, dispense sulla pagina web
{{http://www.mat.uniroma2.it/$\sim$ciriza/didattica.html}}

L. Geatti, dispense sulla pagina web
{{http://www.mat.uniroma2.it/$\sim$gealbis/}}

W. Keith Nicholson, Algebra lineare, Dalle applicazioni alla
teoria, Editore McGraw-Hill

S. Lipschutz, {{Algebra Lineare}}, Ed. McGraw-Hill


Bibilografia consigliata per i successivi capitoli:

V. Di Gennaro, {{ Appunti del corso}}.

S. Abeasis, {{ Complementi di algebra lineare}}, Ed.
Zanichelli.

N. Bakhvalov, {{ Methodes Numeriques}}, Ed. Mir.

M. Barnabei- F.Bonetti, {{ Forme quadratiche e forme bilineari
simmetriche}}, Ed. Pitagora.

S. Lipschutz, {{ Algebra lineare}}, Ed. Schaum.

Mac Lane-Birkhoff, {{ Algebra}}, Ed. Mursia.

Salsa-Squellati, {{Esercizi di Analisi 2}}, Ed. Zanichelli.

V.V.Voyevodin, {{ Linear Algebra}}, Ed. Mir.

Rappresentazione grafica di sistemi di equazioni: diagrammi a blocchi e grafi di flusso, con relative regole di manipolazione e semplificazione.

Modellazione di circuiti elettrici, meccanici, idraulici (e misti) mediante Bond Graph: scambio di potenza, concetti di porta e bond, componenti. Regole di conversione dal circuito al bond graph al diagramma a blocchi e alle equazioni differenziali. Semplici modelli di sistemi a tempo discreto e ibridi.

Introduzione a Matlab/Simulink. Sviluppo e correzione di semplici programmi. Simulazione numerica di equazioni differenziali, alle differenze, e sistemi dinamici ibridi. Calcolo simbolico della risposta di semplici sistemi, e manipolazione delle relative equazioni.

Introduzione alla piattaforma Arduino. Programmazione dalla IDE di Arduino e da Matlab/Simulink. Costruzione di semplici circuiti e meccanismi, e controllo di essi tramite Arduino. Visualizzazione dei dati in Matlab/Simulink.

Karnopp, Margolis, Rosenberg, "System dynamics", John Wiley, 2012
Articoli e dispense aggiuntive a cura del docente

Introduzione a Matlab/Simulink. Sviluppo e correzione di semplici programmi. Simulazione numerica di equazioni differenziali, alle differenze, e sistemi dinamici ibridi. Calcolo simbolico della risposta di semplici sistemi, e manipolazione delle relative equazioni.

Karnopp, Margolis, Rosenberg, "System dynamics", John Wiley, 2012
Articoli e dispense aggiuntive a cura del docente

1 | MATEMATICA PER L’ELETTRONICA
2 | FISICA PER L’ELETTRONICA
3 | NATURA DELLA MATERIA
4 | COMPONENTI BASATI SU CONDUTTORI
5 | RETI DUE-PORTE
6 | LEGGI E TEOREMI CIRCUITALI
7 | ANALISI CIRCUITALE
8 | COMPONENTI BASATI SU SEMICONDUTTORI
9 | CIRCUITI CON DIODI
10 | AMPLIFICATORI
11 | AMPLIFICATORI: CON BJT
12 | AMPLIFICATORI: CON MOSFET
13 | AMPLIFICATORI: MIGLIORAMENTI
14 | AMPLIFICATORI: STADI IN CASCATA
15 | ALCUNE APPLICAZIONI

Elettronica Analogica Fondamentale, III edizione (UniversItalia)

Il corso copre i seguenti argomenti:
1) basi della logica binaria: sistemi di numerazione, porte logiche, livelli logici, margini di rumore, porte CMOS
2) progettazione di sistemi combinatori: equazioni booleane, algebra booleana, mappe K, blocchi combinatori, timing
3) progettazione di sistemi sequenziali: Latch e Flip-Flop, progettazione di logica sincrona, macchine a stati finiti, tempistiche della logica sequenziale.
4) linguaggi descrittivi hardware (hdl): logica combinatoria, logica sequenziale, macchine a stati finiti, system verilog, VHDL
5) blocchi digitali costitutivi: circuiti aritmetici, sistemi di numerazione, blocchi sequenziali, matrici di memoria, matrici logiche.
6) architettura ARM: linguaggio assembly, programmazione, linguaggio macchina

S. Harris, D. Harris “Digital Design and Computer Architecture ARM Edition” Morgan Kaufmann

Descrizione: Elettrostatica: carica elettrica e legge di Coulomb, distribuzione di carica continua,
conservazione della carica.

Il campo elettrico: campo elettrico di cariche puntiformi, il campo elettrico di una distribuzione continua di carica,
linee del campo elettrico, il dipolo elettrico e le sue proprietà.

L'energia potenziale elettrica ed il potenziale elettrico:
lavoro del campo elettrico, il potenziale elettrico, potenziale dovuto a cariche puntiformi,
potenziale dovuto ad una distribuzione continua di carica, calcolo del potenziale dalo campo elettrico e viceversa,
superfici equipotenziali.

La legge di Gauss: applicazione della legge di Gauss al calcolo del campo elettrico.

Capacità: i capacitori, calcolo della capacità per alcuni capacitori, capacitori in serie e parallelo,
energia associata al campo elettrico.

Legge di Ohm: metalli ed isolanti: un modello microscopico, resistività e resistenza, legge di Ohm,
resistori in serie ed in parallelo, dissipazione su di un resistore.

1 I sistemi elettronici
1.1 Grandezze Fisiche
1.2 Segnali analogici e segnali digitali
1.3 Definizione di sistema di processamento
1.3.1 Sistemi senza memoria
1.3.2 Sistemi con memoria
1.4 Circuiti elettronici
1.4.1 Caratteristiche elettriche
1.4.2 Il rumore
1.5 Circuiti numerici/digitali
2 Componenti e circuiti elettronici
2.1 Dispositivi di base e modelli
2.1.1 Componenti passivi
2.1.2 Diodi
2.1.3 Transistor bipolari
2.1.4 Transistor MOS
2.1.5 Latch-up nei dispositivi CMOS
2.2 Famiglie digitali e loro caratteristiche
2.2.1 Caratteristiche delle famiglie digitali
2.2.2 Famiglie bipolari RTL
2.2.3 Famiglie bipolari TTL
2.2.4 Famiglie NMOS
2.2.5 Famiglia CMOS
3 Sottosistemi digitali
3.1 Memorie
3.2.1 La logica rigenerativa
3.2.2 Classificazione di memorie
3.2.3 Vari tipi di memoria

Web site: www.dspvlsi.uniroma2.it

Dispense a cura del docente

1 | MATEMATICA PER L’ELETTRONICA
2 | FISICA PER L’ELETTRONICA
3 | NATURA DELLA MATERIA
4 | COMPONENTI BASATI SU CONDUTTORI
5 | RETI DUE-PORTE
6 | LEGGI E TEOREMI CIRCUITALI
7 | ANALISI CIRCUITALE
8 | COMPONENTI BASATI SU SEMICONDUTTORI
9 | CIRCUITI CON DIODI
10 | AMPLIFICATORI
11 | AMPLIFICATORI: CON BJT
12 | AMPLIFICATORI: CON MOSFET
13 | AMPLIFICATORI: MIGLIORAMENTI
14 | AMPLIFICATORI: STADI IN CASCATA
15 | ALCUNE APPLICAZIONI

Elettronica Analogica Fondamentale, III edizione (UniversItalia)

* Richiami di calcolatori elettronici (I componenti di un sistema di
calcolo. Architettura generale del software)
* Introduzione ai sistemi operativi (Definizione di sistema operativo.
Il concetto di multiprogrammazione.)
* Struttura di un sistema operativo (Servizi del sistema operativo
Interfacce utente. Chiamate di sistema. Controllo dei processi.
Gestione dei file. Gestione dei dispositivi di I/O. Gestione delle
informazioni. Comunicazioni. Progettazione di un sistema operativo.
Struttura di un sistema operativo)
* Gestione dei processi (Il blocco di controllo. Struttura di un file
eseguibile. La schedulazione dei processi. Il job scheduler. Lo
scheduler a breve termine. Lo scheduler a medio termine. Contesto e
cambio di contesto)
* Processi e thread (Gestione dei processi. I thread. La libreria di
thread POSIX. Implementazione dei thread in Linux)
* Schedulazione dei processi (Schedulazione e caratteristiche dei
processi. Algoritmi di schedulazione. Schedulazione nei sistemi
multiprocessore. La schedulazione dei processi in Linux)
* Sincronizzazione dei flussi di esecuzione (Flussi di esecuzione e
race condition. Le regioni critiche. Operazioni atomiche. Primitive di
sincronizzazione. Il problema dello stallo. La sincronizzazione in
Linux)
* Gestione della memoria centrale (Schemi di indirizzamento della
memoria centrale. La segmentazione. La paginazione. La gestione della
memoria centrale in Linux su IA-32)
* Gestione delle pagine fisiche di memoria (Frammentazione esterna
della memoria. Frammentazione interna della memoria. L'allocatore di
tipo Buddy system. L'allocatore "slab allocator". Pagine fisiche e
pagine virtuali. Paginazione su richiesta. Condivisione delle pagine
fisiche tra i processi. Copiatura su scrittura delle pagine fisiche.
Gestione delle pagine fisiche di memoria in Linux)
* Gestione della memoria virtuale (Regioni di memoria virtuale.
Algoritmi di sostituzione delle pagine. Politiche di assegnazione
della memoria fisica)
* Interfaccia del file system (Il sistema di archiviazione in memoria
secondaria. I file e la loro gestione. Tipo e contenuto dei file.
Operazioni sui file. Le directory)
* Realizzazione del file system (Protezione dei file. Montaggio di un
file system. Componenti del sistema operativo per il file system. Il
file system virtuale (VFS). Il file system su disco)
* Gestione della memoria secondaria (I file system annotati.
Tecnologia e prestazioni del disco magnetico. Algoritmi di
schedulazione del disco. I sistemi RAID)
* La memoria tampone per i dischi (Efficienza e prestazioni della
memoria secondaria. Memorie tampone per la memoria secondaria.
Ottimizzazione degli accessi ai file. Recupero della memoria fisica)
* Gestione delle periferiche di I/O (Le periferiche di I/O. Le
interfaccie di I/O. Driver delle periferiche)
* Ciclo di esercitazioni: Installazione ed uso di una distribuzione
basata su Linux. Richiami di programmazione in linguaggio C. Gestione
dei file. Gestione dei processi. Segnali. Interprocess Communication.
Applicazioni multithread.

A. Silberschatz, P. B. Galvin, G. Gagne, Sistemi operativi: concetti
ed esempi, nona edizione. Pearson, 2014. ISBN: 9788865183717

testo consigliato, non obbligatorio: M. Kerrisk, The Linux
Programming Interface: A Linux and UNIX System Programming Handbook,
No Starch Press, 2010, ISBN: 1593272200, 9781593272203

I servizi di telecomunicazione. Funzioni delle reti di telecomunicazioni. Topologie di rete. Protocolli di comunicazione.
Modelli dell'interazione tra attività e risorse. Parametri strutturali di un sistema di servizio. Processi di ingresso e di servizio. Evoluzione temporale di un sistema di servizio e sue caratteristiche prestazionali.
Strumenti per il dimensionamento e la valutazione delle prestazioni. Processi di Markov, processo di Poisson, sistemi a coda di tipo M/M, reti di code, tecniche di simulazione. L’architettura a strati ed il modello OSI.
I modi di trasferimento: schemi di multiplazione, principi di commutazione, architetture protocollari. Esempi di modi di trasferimento: modo a circuito; modo a pacchetto; nuovi modi di trasferimento.
Caratteristiche principali dei protocolli di strato fisico, MAC, collegamento, rete e trasporto. Funzioni di rivelazione e recupero di errori, controllo di flusso, indirizzamento, instradamento, controllo del traffico, equalizzazione della qualità di servizio. La rete telefonica: cenni su architettura e modalità generali di funzionamento. Cenni su reti in area locale (Ethernet), reti in area geografica e su Internet.
Segnali reali e segnali complessi, segnali in senso stretto e in senso lato, a tempo continuo, a tempo discreto, periodici, funzione generalizzata di Dirac. Segnali di energia e di potenza, funzione di intercorrelazione e di autocorrelazione, prodotto scalare, sequenza di intercorrelazione e di autocorrelazione temporale tra sequenze a potenza finita.
Trasformazioni di segnali, trasformazioni fra segnali tempo continui, trasformazioni fra segnali tempo discreto. Trasformata di Fourier per segnali tempo continuo, serie di Fourier di segnali periodici tempo continuo, serie di Fourier di segnali tempo continuo a durata limitata.
Rappresentazioni con segnali analitici, tramite la trasformata di Hilbert, tramite l’inviluppo complesso, tramite una base, tramite campioni, nello spazio dei segnali, campionamento, ortogonalizzazione di Gram-Schmidt. Trasformazioni fra segnali nei bipoli LTI, nei quadripoli LTI, LTI in cascata con adattamento. Quadripoli perfetti in banda base, quadripoli perfetti in banda traslata, alcuni tipi di quadripoli perfetti, sistema di trasmissione perfetto. Segnali analogici semplici, flussi numerici, elementi sui segnali numerici, elementi sulla conversione analogico-numerica.

A. Pattavina, “Reti di Telecomunicazione”, Wiley, 2007
F. Valdoni, “Segnali e trasmissione”,
Altro materiale (slides) disponibile sul sito

Introduzione: brevi cenni su numeri complessi, espansione in fratti semplici, algebra lineare, e sistemi e segnali. Modelli di sistemi fisici a tempo-continuo: sistemi meccanici (masse, molle e smorzatori), idraulici (cisterne, tubature lunghe e valvole), termici (capacita' e resistenza termiche) e elettrici (condensatori, induttori, resistori) studiati con il metodo delle analogie. Modelli di sitemi a tempo-discreto: esempi. Grafi di flusso: metodi di riduzione e formula di Mason. Soluzione nel dominio del tempo di sistemi dinamici lineari e stazionari, sia a tempo-continuo sia a tempo-discreto: risposta libera, risposta forzata, risposta transitoria, risposta a regime permanente. Calcolo della soluzione nel caso di matrici dinamica con autovalori distinti. Trasformata di Laplace: definizione ed alcune proprieta', calcolo della trasformata diretta e inversa, calcolo della soluzione di sistemi lineari e stazionari a tempo-continuo, funzione di trasferimento. Trasformata Z: definizione ed alcune proprieta', calcolo della trasformata diretta e inversa, calcolo della soluzione di sistemi lineari e stazionari a tempo-discreto, funzione di trasferimento. Tracciamento asintotico e relativa correzione dei diagrammi di Bode. Tracciamento qualitativo del luogo delle radici. Sintesi per tentativi di semplici leggi di controllo.

A. Tornambe: Fondamenti di Automatica, CLUT, Torino, e appunti a cura del docente.