STATISTICA

L’insegnamento è una delle attività formative obbligatorie dei Corsi di Laurea in Ingegneria per la Transizione Ecologica e 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 forma scritta 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

E' fortemente consigliato seguire l'insegnamento di ANALISI MATEMATICA I [CT0560].
E' richiesta una buona formazione matematica, comprensiva di nozioni su: limiti di funzioni, successioni e serie numeriche, calcolo differenziale di una variabile reale, calcolo integrale per funzioni di una variabile reale.

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 (2023). Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze. Quarta edizione. Apogeo.
S.M. Ross (2014). Introduction to Probability and Statistics for Engineers and Scientists. 5th ed. Academic Press.

Altri testi suggeriti:
W. Navidi (2006). Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze. McGraw-Hill
W. Navidi (2019). Statistics for Engineers and Scientists. 5th ed. McGraw-Hill.
R.E. Walpole, R.H. Myers, S.L. Myers (2020). Probabilità e statistica per ingegneria e scienze. Strumenti e applicazioni in R. Nona edizione. Pearson.

Il raggiungimento degli obiettivi dell'insegnamento viene valutato attraverso la partecipazione alle attività proposte durante il corso e un esame finale.
Le attività proposte durante le lezioni consistono in quiz di verifica dell’apprendimento di concetti importanti e nello svolgimento di esercizi tramite la piattaforma Moodle. La valutazione delle attività in itinere vale al massimo 3 punti.
L'esame finale vale 31 punti ed è composto come segue:
- Sette domande a scelta multipla (1 punto ciascuna): verrà valutata solo la risposta finale; non è richiesta alcuna giustificazione o traccia di procedimento.
- Tre esercizi (8 punti ciascuno): la soluzione degli esercizi deve essere scritta in R Markdown, riportando i principali calcoli eseguiti in R e le formule utilizzate. La chiarezza e l'ordine del documento finale saranno presi in considerazione in fase di valutazione.
Regolamento d'Esame:
+ Esame a libro chiuso: è tuttavia consentito l'uso di un formulario. Ogni studente è responsabile del proprio formulario, che dovrà essere contenuto interamente su entrambi i lati di un foglio A4
+L'esame si svolgerà in laboratorio informatico, con l'utilizzo della piattaforma Moodle e di R e R Studio.

scritto

Per quanto riguarda la gradazione dei voti (come i voti saranno attribuiti):
1. Voti nella fascia da 18 a 22 saranno attribuiti in presenza di:
-discreta capacità di utilizzare le conoscenze teoriche acquisite per il calcolo
-sufficiente capacità di contestualizzare le conoscenze acquisite, individuando i modelli e i metodi più adeguati alla situazione di interesse
-limitata capacità di interpretare criticamente i risultati ottenuti
-sufficienti abilità comunicative, con utilizzo di formule e terminologia adeguate
2. Voti nella fascia da 22 a 26 saranno attribuiti in presenza di:
-buona capacità di utilizzare le conoscenze teoriche acquisite per il calcolo
-discreta capacità di contestualizzare le conoscenze acquisite, individuando i modelli e i metodi più adeguati alla situazione di interesse
-sufficiente capacità di interpretare criticamente i risultati ottenuti
-discrete abilità comunicative, con utilizzo di formule e terminologia adeguate
3. Voti nella fascia da 26 a 30 saranno attribuiti in presenza di:
-ottima capacità di utilizzare le conoscenze teoriche acquisite per il calcolo
-buona o ottima capacità di contestualizzare le conoscenze acquisite, individuando i modelli e i metodi più adeguati alla situazione di interesse
-buona capacità di interpretare criticamente i risultati ottenuti
-buone o ottime abilità comunicative, con utilizzo di formule e terminologia adeguate
4. La lode sarà attribuita a studenti nella fascia 3. che abbiano partecipato con continuità e interesse alle attività proposte in itinere.

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.