STATISTICA

L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie del Corso di Laurea in Ingegneria Fisica e consente allo studente di acquisire la conoscenza e la comprensione
dei principali strumenti della statistica e del calcolo delle probabilità in uso nelle discipline ingegneristiche.
L'obiettivo dell’insegnamento è fornire conoscenze di statistica e calcolo delle probabilità, nonché abilità nell’utilizzo di programmi specifici per il calcolo, la simulazione e l'analisi dei dati.
Alla fine del corso, lo studente sarà in grado di individuare ed applicare i modelli e le metodologie statistiche e del calcolo delle probabilità più adatti al contesto di interesse.

1. Conoscenza e comprensione:
-conoscere i principali strumenti di statistica descrittiva per la sintesi e la rappresentazione grafica di variabili statistiche
-conoscere i concetti di base del calcolo delle probabilità, le principali distribuzioni di probabilità e i teoremi limite
-conoscere i principali metodi di inferenza statistica

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
-saper utilizzare le conoscenze teoriche acquisite per il calcolo con le principali distribuzioni di probabilità
-saper utilizzare formule e terminologia adeguata in tutti i processi di applicazione e comunicazione delle conoscenze acquisite

3. Capacità di giudizio:
-saper contestualizzare le conoscenze acquisite, individuando i modelli e i metodi più adeguati alla situazione di interesse

4. Abilità comunicative:
-saper presentare in modo chiaro ed esaustivo i risultati ottenuti come soluzione di un problema statistico e probabilistico, utilizzando formule rigorose e una terminologia appropriata

5. Capacità di apprendimento:
-saper utilizzare ed integrare informazioni provenienti da appunti, libri, slide e sessioni pratiche di laboratorio
-saper valutare la propria preparazione utilizzando quiz ed esercizi di autovalutazione assegnati durante il corso

Buona formazione matematica a livello dei programmi di Liceo e Istituti di Scuola Secondaria Superiore: algebra e geometria elementare, geometria analitica, equazioni e disequazioni algebriche, conoscenza base della trigonometria e delle equazioni trigonometriche, conoscenza delle funzioni matematiche di base e delle loro proprietà (potenze, esponenziali e logaritmi).
E' fortemente consigliato seguire il PRECORSO-MATEMATICA GENERALE [CT0110].

Statistica descrittiva: Popolazione, campioni e variabili; indici sintetici di posizione, dispersione e correlazione; rappresentazioni grafiche di variabili statistiche.
Calcolo delle probabilità: calcolo combinatorio; spazio campionario, eventi e assiomi della probabilità; probabilità condizionata e indipendenza; variabili casuali; valore atteso e momenti; distribuzioni congiunte, covarianza e correlazione; trasformazioni di variabili aleatorie; teorema limite centrale e legge dei grandi numeri; cenni di simulazione e metodi Monte Carlo.
Inferenza: parametri, stimatori e distribuzioni campionarie; intervalli di confidenza e test di verifica di ipotesi; il modello di regressione lineare.

Testo principale:
S.M. Ross (2015). Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze. Terza edizione. Apogeo.
S.M. Ross (2014). Introduction to Probability and Statistics for Engineers and Scientists. 5th ed. Academic Press.

Altri testi suggeriti:
W. Navidi (2019). Statistics for Engineers and Scientists. 5th ed. McGraw-Hill.
R.E. Walpole, R.H. Myers, S.L. Myers, K.E. Ye (2016). Analisi statistica dei dati per l’ingegneria. Pearson.

Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività proposte durante il corso e un esame finale scritto.
Le attività proposte durante le lezioni consistono in brevi quiz di verifica dell’apprendimento di concetti importanti, svolgimento di esercizi anche in gruppo, valutazione e apprendimento fra pari. La valutazione delle attività in itinere vale al massimo 3 punti.
L'esame scritto finale è composto da esercizi simili a quelli svolti in classe e assegnati in Moodle durante il corso, e vale al massimo 30 punti. Si svolge in laboratorio di informatica, con la possibilità di usare R per i calcoli e le analisi richieste. Durante il compito non è consentito l'uso di appunti, libri e altro materiale didattico. Il libro di testo principale sarà disponibile per la consultazione. Un fac-simile del compito finale sarà reso disponibile in Moodle.
Una parte della prova scritta può essere sostituita da una prova scritta parziale intermedia (la "prima parte") da sostenersi durante il periodo delle lezioni. Il completamento della prova parziale (la "seconda parte") potrà tenersi soltanto durante il primo o il secondo appello, in alternativa a questi. Dopo la consegna della "seconda parte" o dell'intera prova scritta, la "prima parte" perde di validità.

scritto

La metodologia didattica che si intende utilizzare si basa sul concetto di apprendimento attivo, in cui gli studenti sono chiamati a partecipare attivamente alle lezioni, rispondendo ai quesiti posti dal docente e proponendo soluzioni personali alla classe o al gruppo. Le lezioni classiche da parte del docente occupano solo una piccola parte del tempo a disposizione e l’apprendimento dei concetti più semplici è lasciato allo studio individuale dello studente.