INFORMATICA II - MOD. 2

L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica, e fornisce un'introduzione alla modellazione e simulazione di sistemi complessi su diverse scale, all'individuazione di soluzioni computazionali, e all'analisi della dinamica prodotta.

Conoscenza e comprensione dei principali metodi di modellazione e simulazione di sistemi complessi. Comprensione e valutazione della complessità del problema, capacità di selezionare e implementare metodi adeguati di simulazione e analisi. Capacità di implementare soluzioni algoritmiche per colmare eventuali lacune nella conoscenza di dominio.

Conoscenza del linguaggio Python. Conoscenze di base di probabilità e statistica.

Modellazione e simulazione di sistemi complessi
Generazione di numeri casuali
Processi Markoviani e l’algoritmo di Simulazione Stocastica di Gillespie
Rule-based modeling e simulazione stocastica network-free
Simulazione spaziale, next subvolume method e similari
Approssimazione dell’algoritmo di Gillespie (tau leaping)
Equazioni di Langevin, SDE
Simulazione basata su agenti
Equazioni differenziali ordinarie
Simulazione spaziale mediante PDE
Sim ibrida multi-scala
Approcci fenomenologici
Analisi di dinamiche complesse: parameter sweep, sensitivity analysis, stima di parametri, reverse engineeing
Effetti emergenti della dinamica dei sistemi complessi

Slide e materiale vario disponibili sulla piattaforma di e-learning.

Letture integrative:
Munsky, Brian, William S. Hlavacek, and Lev S. Tsimring, eds. "Quantitative biology: theory, computational methods, and models". MIT Press, 2018.

Esame scritto al 70% e presentazione di project work (30%)

scritto

Didattica frontale, lezioni di laboratorio, seminari