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Per gli Studenti
Teoria dei sistemi

Codice ins.

Insegnamento

CFU ins.

Tipo ins.

Anno

Sem.

SSD ins.

Responsabile insegnamento

E3101Q040

Teoria dei Sistemi

4

OBS

3

2

INF/01

DENNUNZIO Alberto

 

System Theory

 

 

 

 

 

 

Obiettivi:
Il corso fornisce gli strumenti per trattare in modo formale modelli basati su sistemi dinamici discreti in diverse applicazioni informatiche e usare i modelli computazionali descritti per simulare sistemi complessi. Verrà illustrato uno strumento software per l'implementazione.

Contenuti:
Metodi per studiare modelli basati su sistemi dinamici discreti: questioni su equilibrio, periodicita', stabilita', attrattivita'. 
Modelli computazionali per simulare sistemi complessi: Automi Cellulari, Reti Neurali, Reti di Automi e loro applicazioni.
Netlogo: uno strumento software per simulare sistemi complessi.

Programma:
Nozioni base su sistemi input-output e sistemi dinamici discreti. Questioni su equilibrio, periodicita', stabilita', attrattivita'. Legame tra sistemi dinamici, algoritmi e simulazioni.
Reti di Automi: Programmazione distribuita e parallela. Comportamento dinamico di Reti Neurali e Automi Cellulari. Alcune applicazioni di reti come modelli computazionali per la simulazione di sistemi complessi (crittografia, bilanciamento del carico di lavoro in cluster di calcolo, riconoscimento di immagini, traffico veicolare, generazione di strutture cristalline, fluidodinamica, ...)
Sistemi dinamici 1D e 2D. Applicazioni di tali sistemi in alcuni ambiti (finanza, crescita di una popolazione,...). Sistemi dinamici contrattivi, algoritmi correlati per la risoluzione approssimata di problemi e applicazioni (calcolo numerico).
Netlogo: uno strumento software per l'implementazione e la simulazione di modelli basati su sistemi dinamici discreti.

Risultati di apprendimento previsti:

Capacita' di trattare formalmente modelli basati su sistemi dinamici discreti.
Conoscenza di modelli paradigmatici dell'Informatica quali Reti neurali e Automi cellulari, del loro comportamento dinamico e delle loro principali applicazioni.

Prerequisiti:

Conoscenze acquisite nei corsi base del I e II anno della Laurea Triennale in Informatica.

Aims:
The course gives the tools to formally face models based on discrete dynamical systems  in several Computer Science applications and use the described computational models to simulate complex systems. A software tool will be illustrated for implementation.

Contents:
Methods to study models based on discrete dynamical systems: equilibrium, periodicity, stability, attractivity issues.
Computational models for simulating complex systems: Cellular Automata, Neural Networks, Automata Networks and their applications.
Netlogo: a software tool for simulating complex systems.

Program details:
Basic notions on input-output systems and discrete dynamical systems. Equilibrium, periodicity, stability, attractivity issues. Link among dynamical systems, algorithms and simulations.
Automata Networks: parallel and distributed Programming. Dynamical behavior of Neural networks and Cellular Automata. Some applications of networks as computational models for simulating complex systems (cryptography, dynamic load balancing in computer clusters, image recognition, car traffic, pattern formation, fluid dynamics, ...).
1D and 2D discrete dynamical systems. Applications in some fields (finance, population growth, ...). Contractive dynamical systems, related algorithms for approximate solution of problems, and applications (numerical analysis).

Learning outcomes:

Ability of formal dealing with dynamical system models.
Knowledge of computer science paradigmatic models such as cellular automata and neural networks, their dynamical behavior, and their main applications.

Prerequisites:
Basic knowledge from first and second years of Computer Science Licence.

Tipo di esame:
Scritto

Tipo valutazione:

Voto finale

 

 

Approfondimenti

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redazioneweb@disco.unimib.it - ultimo aggiornamento di questa pagina 11/11/2013