E' necessaria la conoscenza e la padronanza dei contenuti del corso di Istituzioni di Matematica per la Laurea in Scienze Ambientali.

Il corso si propone di fornire le basi per la comprensione e lo studio
di modelli matematici applicabili nell’ambito delle scienze della vita, con particolare riferimento al
campo delle scienze ambientali.

Le Studentesse/gli Studenti raggiungeranno i seguenti obiettivi:

• Conoscenze e comprensione: modelli matematici per le scienze ambientali, loro genesi, proprieta' ed utilizzo.

• Capacità di applicare conoscenze e comprensione: capacita' di calcolo relativo ai modelli studiati mediante tecniche insegnate a lezione. I calcoli saranno svolti al calcolatore, utilizzando il linguaggio Matlab per l'analisi e la rappresentazione grafica delle simulazioni e dei dati.

• Autonomia di giudizio: alla fine del corso le Studentesse/gli Studenti dovranno preparare un elaborato su un argomento concordato con il docente. La preparazione avverra' in autonomia e mostrera' il grado di indipendenza raggiunto.

• Abilità comunicative: l'esame finale comprende una presentazione dei risultati raggiunti nell'elaborato di cui sopra.

• Capacità di apprendimento: il corso stimola ad approfondire gli argomenti con calcoli svolti al calcolatore mediante tecniche insegnate a lezione.

Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di capire semplici modelli matematici per le scienze ambientali, interpretare i risultati di simulazioni matematiche e confrontare questi con dati sperimentali ed osservativi.

Lezioni frontali e laboratorio di modellistica applicata.

Sviluppo di un progetto da concordare col docente e discussione orale del progetto e degli argomenti svolti a lezione.

Le date sono consultabili nel sistema di prenotazione esami online.

Contattare R. Vitolo via email per concordare ricevimenti/discussioni.

1 - Introduzione alla modellistica.
2 - Richiami di teoria dei sistemi dinamici e di teoria delle biforcazioni
3 - Elementi di dinamica di popolazioni:
modelli di popolazioni (animali, vegetali) sottoposte a sfruttamento da parte dell’uomo:
modelli di popolazioni sottoposte a sfruttamento costante, modelli di popolazioni
sottoposte a sfruttamento dipendente dalla densità.
4 - Elementi di epidemiologia: il modello SIR, le sue evoluzioni e le applicazioni ad epidemie concrete.

5 - Soluzione numerica di equazioni differenziali ordinarie al computer. Utilizzo dell'ambiente di calcolo numerico Matlab. Produzione di grafici ed animazioni.

G. Gaeta: Modelli Matematici in Biologia, Springer, 2007.