Ingegneria Informatica E Delle Tecnologie Dell’Informazione

Consultare le schede dei due moduli di cui si compone l'insegnamento di Analisi Mametematica.

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Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente deve comprendere la struttura generale di un calcolatore secondo un'organizzazione a livelli, dal livello logico digitale alla microarchitettura della CPU, fino all'architettura del set di istruzioni e all'interfaccia con il sistema operativo. Deve conoscere il funzionamento della CPU, il ciclo di esecuzione delle istruzioni, le modalità di indirizzamento e di esecuzione (utente e kernel), nonché i meccanismi hardware di interrupt, trap e protezione. Deve inoltre comprendere le strutture fondamentali dei sistemi operativi, con particolare riferimento alla gestione dei processi e dei thread, alla sincronizzazione, al scheduling della CPU, alla gestione della memoria centrale e virtuale, alla memoria secondaria, ai file system e ai sistemi di I/O, cogliendo l'interazione tra il supporto hardware e le politiche software. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso, lo studente sarà in grado di analizzare l'esecuzione di un programma dall'hardware al sistema operativo, interpretare il funzionamento delle system call e del cambio di contesto, applicare tecniche di gestione dei processi, della sincronizzazione e della memoria e valutare l'impatto delle scelte architetturali sulle prestazioni e sulla sicurezza del sistema. Autonomia di giudizio: lo studente deve essere in grado di valutare autonomamente le diverse soluzioni di gestione dei processi e della memoria, distinguendo tra meccanismi hardware e politiche software, analizzando problematiche quali deadlock, inefficienze di scheduling e protezione delle risorse, e considerando i vincoli imposti dall'architettura del calcolatore. Abilità comunicative: lo studente deve essere in grado di descrivere in modo chiaro e con linguaggio tecnico appropriato l'organizzazione di un calcolatore e il funzionamento di un sistema operativo, illustrando in modo chiaro l'interazione tra CPU, memoria e software di sistema. Capacità di apprendimento: lo studente deve sviluppare la capacità di approfondire autonomamente nuovi concetti e tecnologie sulle architetture hardware e sui sistemi operativi, integrando conoscenze relative ai diversi livelli dell'organizzazione di un sistema di calcolo e aggiornando le proprie competenze in relazione all'evoluzione tecnologica.

Calcolatori Elettronici: Panoramica sui sistemi di calcolo moderni, con studio integrato dell'architettura dei calcolatori e dei sistemi operativi. Lo studente deve comprendere la struttura dei sistemi di calcolo secondo un approccio a livelli, dalla logica digitale alla microarchitettura della CPU, fino all'architettura dell'insieme di istruzioni e all'interfaccia hardware–sistema operativo. Vengono analizzati i principi della logica digitale alla base della realizzazione dei calcolatori, con particolare riferimento a circuiti combinatori e sequenziali, registri e sincronizzazione tramite clock come fondamento della realizzazione della CPU. Lo studente deve inoltre comprendere l'organizzazione della CPU e il ciclo di esecuzione delle istruzioni, il ruolo dei registri, del datapath, dell'unità di controllo, dei meccanismi di interrupt e dei principi di pipeline. Viene approfondito il concetto di Instruction Set Architecture, le tipologie di istruzioni, le modalità di indirizzamento e le modalità di esecuzione in ambiente utente e kernel, con particolare attenzione alle istruzioni privilegiate, alle trap e al supporto hardware per le system call e il cambio di contesto. Sistemi Operativi: Panoramica sui sistemi operativi moderni, loro funzione e importanza nei calcolatori. Definizione di processo, stati dei processi e transizioni, scheduling dei processi, algoritmi di scheduling, gestione dei thread e multithreading. Problemi di sincronizzazione e concorrenza, condizioni di stallo, mutua esclusione, semafori, monitor e altri meccanismi di sincronizzazione. Memoria fisica e virtuale, paginazione, gestione delle tabelle delle pagine, algoritmi di sostituzione delle pagine, frammentazione della memoria. Organizzazione e gestione della memoria di massa, dischi rigidi, SSD, tecniche di memorizzazione, RAID, gestione delle periferiche di I/O, buffer e cache. Struttura e organizzazione del file system, gestione dei file, directory, permessi di accesso, allocazione dei file, frammentazione. Principi di sicurezza nei sistemi operativi, autenticazione, autorizzazione, controllo degli accessi, crittografia, protezione dei dati, gestione degli utenti e privilegi, vulnerabilità e misure di protezione.

Lezioni in aula per un minimo di 72 ore complessive. Durante queste lezioni verranno esposti i principali argomenti del corso. Oltre alla parte teorica, saranno proposti esercizi pratici per stimolare gli studenti ad applicare subito i concetti appresi.

L'esame è composto da una prova scritta, da prove 3 intercorso facoltative (classwork) e da un colloquio orale (facoltativo per chi ha svolto i classwork). Nella prova scritta, agli studenti vengono proposti 5 esercizi basati sui contenuti del corso. Per ogni esercizio, lo studente deve mostrare come ha risolto il problema. Ogni esercizio può valere fino a 6 punti, per un totale massimo di 30 punti. La prova scritta è finalizzata a verificare: La conoscenza e comprensione dei concetti fondamentali alla base dei Calcolatori Elettronici e dei moderni Sistemi Operativi; La capacità di applicare conoscenze e comprendere scenari operativi complessi, tramite la risoluzione di problemi; La capacità di sviluppare soluzioni strutturate e argomentate, evidenziando autonomia di giudizio. La prova scritta ha una durata di 120 minuti. Le modalità di svolgimento della prova scritta sono le seguenti: A ciascuno studente sarà consegnata la traccia della prova scritta. Ogni studente dovrà indicare il proprio nome, cognome e numero di matricola su ciascun foglio della traccia. Non è consentito l'uso di libri o appunti personali. Durante la prova scritta, non è permesso agli studenti allontanarsi dall'aula. Al termine della prova, tutti i fogli consegnati dovranno essere restituiti, anche in caso di rinuncia alla correzione. Gli studenti che conseguono almeno 16 punti nella prova scritta saranno ammessi al colloquio orale, durante il quale verranno poste 3 domande di approfondimento sull'intero programma del corso. Ogni domanda potrà valere fino a 2 punti, per un massimo complessivo di 6 punti. Il colloquio orale è volto a valutare: La conoscenza approfondita e la capacità di collegamento tra i diversi argomenti; La capacità critica e di giudizio autonomo nell'analisi di scenari e soluzioni; Le abilità comunicative, con particolare attenzione alla chiarezza espositiva e al corretto utilizzo della terminologia; La capacità di apprendimento e aggiornamento sulle tecnologie e sui concetti evolutivi dei Calcolatori Elettronici e dei Sistemi Operativi. Durante il corso, in maniera facoltativa, verranno proposte tre prove intercorso (classwork), comunicate preventivamente tramite la piattaforma Moodle. Ciascun classwork è composto da 10 domande a risposta multipla, ciascuna del valore di 0.2 punti, per un massimo di 2 punti per prova, per un totale cumulabile di 6 punti. I classwork sono progettati per: Verificare conoscenza e comprensione dei contenuti teorici; Valutare la capacità di applicare concetti chiave a scenari semplici o domande applicative; Stimolare e monitorare la capacità di apprendimento progressivo. Gli studenti che partecipano a tutti i classwork e superano la prova scritta con almeno 16 punti sono esonerati dal colloquio orale. In tal caso, il punteggio complessivo ottenuto nei classwork viene sommato a quello della prova scritta per determinare la valutazione finale. È comunque possibile, su richiesta, rinunciare al punteggio dei classwork e sostenere il colloquio orale in sostituzione. La valutazione finale sarà determinata dalla somma dei punteggi ottenuti nella prova scritta e in quella orale o nei classwork. I risultati della prova scritta saranno comunicati agli studenti tramite la piattaforma Esse3. I risultati dei classwork, per gli studenti che li hanno svolti, e la valutazione finale saranno comunicati tramite la piattaforma Moodle. I risultati del colloquio orale e la valutazione finale, per gli studenti che hanno scelto questa modalità, saranno comunicati direttamente dal docente al termine del colloquio. Criteri di valutazione: Capacità di organizzare e presentare le conoscenze in modo strutturato e coerente; Capacità di applicare concetti e risolvere problemi, anche complessi; Capacità di ragionamento critico e autonomia di giudizio; Qualità e precisione dell'esposizione orale e scritta; Uso appropriato del lessico tecnico-specialistico. I criteri con cui saranno attribuiti i punteggi finali sono qui elencati: Inferiore a 18 conoscenze frammentarie e superficiali dei contenuti, errori nell'applicare i concetti, esposizione carente; Tra 18 e 21 conoscenze dei contenuti adeguate ma superficiali, oppure corrette ma non approfondite; capacità di esporre i contenuti in maniera essenziale; applicazione dei concetti teorici generalmente corretta, sebbene con alcune esitazioni. Tra 22 e 24 conoscenze dei contenuti solide e ben strutturate; buona capacità di utilizzare le conoscenze acquisite; abilità nell'esporre i contenuti in modo organizzato, chiaro e accurato. Tra 25 e 27 conoscenze dei contenuti estese, dettagliate e approfondite; ottima capacità di applicare le conoscenze; capacità di analisi e sintesi ben sviluppate, con un'esposizione fluida e precisa. Tra 28 e 30 conoscenze dei contenuti estremamente estese, dettagliate e approfondite; eccellente abilità nell'applicare i concetti; straordinaria capacità di analisi, sintesi e integrazione interdisciplinare, con un'esposizione fluida e impeccabile. La lode viene attribuita se, raggiunto il punteggio di 30, viene dimostrata una conoscenza approfondita e una padronanza eccellente degli argomenti trattati nel corso, con l'integrazione di ulteriori approfondimenti e collegamenti interdisciplinari.

Tanenbaum, Andrew S. Architettura dei calcolatori. Un approccio strutturale, 6a ed. Silberschatz, P. B. Galvin, G. Gagne. Sistemi operativi Concetti ed esempi 10a ed. - Pearson Materiale digitale prodotto dal docente che sarà reso disponibile su Moodle.

NOTA - Questa scheda è relativa al modulo di Meccanica del corso di Fisica (12 CFU), che si compone di due moduli: Meccanica (9 CFU) e Termodinamica (3 CFU). Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente deve acquisire gli elementi di base dell’analisi vettoriale, della dinamica di Newton del punto materiale, dei corpi rigidi. Concetti di forza, lavoro ed energia, di campi di forza conservative e non conservative. Autonomia di giudizio (e Problem Solving): Lo studente deve essere in grado di approfondire autonomamente i problemi e le questioni della meccanica. Abilità comunicative: Lo studente deve avere la capacità di spiegare, in maniera qualitativa, a persone non esperte i principi fondamentali della meccanica. Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite l’utilizzo di sussidi informatici dedicati e la consultazione di testi diversi da quelli consigliati per approfondire le tematiche della meccanica.

NOTA - Questa scheda è relativa al modulo di Termodinamica del corso di Fisica (12 CFU), che si compone di due moduli: Meccanica (9 CFU) e Termodinamica (3 CFU). Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente deve acquisire gli elementi di base della fluidodinamica e della termodinamica. Autonomia di giudizio (e Problem Solving): Lo studente deve essere in grado di approfondire autonomamente i problemi e le questioni della fluidodinamica e della termodinamica. Abilità comunicative: Lo studente deve avere la capacità di spiegare, in maniera qualitativa, a persone non esperte i principi fondamentali della fluidodinamica e della termodinamica. Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite l’utilizzo di sussidi informatici dedicati e la consultazione di testi diversi da quelli consigliati per approfondire le tematiche della fluidodinamica e della termodinamica.

Il corso è suddiviso in due moduli: Meccanica (9 CFU) , tenuto dal Prof G. Masiello Termodinamica (3 CFU), tenuto dal Prof. G. Liuzzi Il corso rappresenta l’avvio all’insegnamento della Fisica nell’ambito del CdL in Ingegneria Informatica ed esamina gli elementi introduttivi e preliminari all’insegnamento della Fisica Classica. L'obiettivo principale di questa parte iniziale del corso consiste nel fornire agli studenti gli strumenti per affrontare lo studio della Fisica Classica. Le principali conoscenze fornite saranno quelle relative ai fondamenti della Fisica Generale. Più specificatamente, tra le conoscenze fornite quelle relative al metodo sperimentale, alla cinematica e alla dinamica del punto materiale e dei sistemi di punti, alla statica, alla teoria dell’elasticità, alla fluidodinamica e alla termodinamica. Le principali abilità acquisite dagli studenti durante il corso saranno rappresentate dalla capacità di analizzare problemi e di determinarne possibili soluzioni. Qui si descrive il contenuto del modulo di Meccanica Meccanica (9 CFU) Parte 1 - Grandezze scalari e vettoriali (10 ore) Parte 2: Cinematica del punto materiale (18 ore) Parte 3: Dinamica del punto materiale (24 ore) Parte 4: Dinamica e Statica dei sistemi di punti materiali (20 ore) Durante il corso gli studenti saranno sollecitati a utilizzare e progettare simulatori di leggi fisiche. La progettazione avverrà tramite strumenti di calcolo avanzato quali Matlab.

Il corso rappresenta l’avvio all’insegnamento della Fisica nell’ambito del CdL in Ingegneria Informatica ed esamina gli elementi introduttivi e preliminari all’insegnamento della Fisica Classica. L'obiettivo principale di questa parte iniziale del corso consiste nel fornire agli studenti gli strumenti per affrontare lo studio della Fisica Classica. Le principali conoscenze fornite saranno quelle relative ai fondamenti della Fisica Generale. Più specificatamente, tra le conoscenze fornite questo modulo fornisce quelle relative alla fluidodinamica e alla termodinamica. PARTE I Fluidi (6 ore) PARTE II Calorimetria, Primo principio della termodinamica e gas perfetti. (10 ore) PARTE III Secondo principio ed entropia. (8 ore)

Si auspica una buona scolarizzazione di base relativa agli degli elementi dell’algebra, della geometria analitica e della trigonometria. Si auspica altresì la conoscenza degli elementi di base dell’analisi matematica con particolare riferimento al calcolo integrale e differenziale.

Si auspica una buona scolarizzazione di base relativa agli elementi dell’algebra, della geometria analitica e della trigonometria. Si auspica altresì la conoscenza degli elementi di base dell’analisi matematica con particolare riferimento al calcolo integrale e differenziale.

Il corso rappresenta il primo insegnamento di programmazione del corso di studi ed esamina gli elementi di base della programmazione procedurale, trattando diversi linguaggi di programmazione (C++, JavaScript, Java e C#).L'obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per approcciarsi al problem solving.Le principali conoscenze fornite saranno:concetti introduttivi sull’architettura dei sistemi informativi;introduzione alla programmazione;caratteristiche fondamentali della programmazione procedurale (C++) e ad oggetti (Java);conoscenze di base per affrontare lo studio della programmazione modulare;conoscenze delle tecniche algoritmiche di base sulle collezioni (somma, conteggio, massimi e minimi, verifica di condizioni, scambio e loro varianti)tecniche algoritmiche di base sulle matrici matematichetecniche di programmazione modulare, progettazione e sviluppo dei sottoprogrammi e passaggio dei parametri, modello di esecuzione a pila, utilizzo di librerieLe principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:capacità di progettare e sviluppare soluzioni algoritmiche;capacità di programmare in più linguaggi di programmazione;capacità di applicare tecniche di programmazione modulare, progettazione e sviluppo dei sottoprogrammi e passaggio dei parametri, modello di esecuzione a pila, utilizzo di librerieIl conseguimento degli obiettivi didattici completi per questo corso prevede che lo studente acquisisca in teoria e in pratica, conoscenza di tutti gli argomenti trattati nel corso. Tra questi, oltre agli argomenti previsti dallo standard intermedio:capacità di progettare e sviluppare soluzioni algoritmiche di complessità medio/alta conoscenza delle tecniche di test e verifica del codice; utilizzo dei test di regressione.

Concetti Introduttivi - Architettura dei Sistemi Informatici: architettura dell’elaboratore; cenni alla rappresentazione binaria delle informazioni. Introduzione alla programmazione - Ciclo di vita di un programma. Problema, algoritmo, programma. Storia dei linguaggi di programmazione. Il Compilatore: funzione e processo di compilazione; Il collegatore: processo di collegamento. Esempi di compilatori e collegatori. Programmazione Procedurale in Linguaggio C++ - Introduzione alla programmazione imperativa in C++: elementi di base; variabili; assegnazioni ed espressioni; tipi di dato semplici; strutture di controllo; operazioni di ingresso e uscita; gestione dei files. Programmazione Modulare in Linguaggio C++ e Java - Sottoprogrammi: procedure e funzioni; passaggio dei parametri. Metodologie di programmazione modulare. Qualità del codice. Tecniche iterative per il progetto di algoritmi. Tecniche di verifica dei programmi. Strutture di DatiTipi di dato strutturati: array monodimensionali e bidimensionali, strutture. Strutture di dati: liste, pile (cenni) e code (cenni). Soluzioni algoritmiche di base.

Per questo corso non ci sono vincoli legati a corsi propedeutici

Il corso prevede 126 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. Le lezioni sono tenute in modo alternato e continuativo dai due docenti del corso. L’esercitazione prevede lo svolgimento di uno o più esercizi in aula attraverso l’utilizzo dei calcolatori. Sulla base del numero dei partecipanti, gli studenti sono divisi in gruppi.

MODALITÀ DI VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO - Le prove finali d’esame saranno organizzate a strati sulla base di due livelli (base/intermedio, avanzato). Per ciascuna prova d'esame è prevista: una prova scritta, basata sulla compilazione di un questionario con domande a risposta multiplauna prova pratica al calcolatoreuna eventuale prova oraleNel corso della prova pratica, allo studente vengono proposte due tracce.una traccia denominata "prova base/intermedio", organizzata in due parti, da svolgere in un 2 ore e 15 min; una traccia denominata "prova avanzata", da svolgere nell'arco di 2 ore e mezza.Lo studente può scegliere liberamente quale delle due prove sostenere. È possibile cominciare lo svolgimento della prova di livello avanzato, e poi decidere entro lo scadere della prima ora di cambiare traccia e svolgere la prova di livello base/intermedio.PROVE INTERCORSO - Durante lo svolgimento del corso saranno inoltre previste quattro prove di verifica intercorso. Per ciascuna verifica intercorso può essere prevista una prova scritta con domande a risposta multipla, e una prova pratica al calcolatore. Complessivamente, le prove scritte sono due, le prove al calcolatore sono 4.In occasione di ciascuna prova, gli studenti che non hanno superato la prova precedente possono risostenerla (prova di recupero). È però possibile recuperare solo la prova immediatamente precedente a quella in corso (es: uno studente che sostiene la prima prova scritta e riporta una valutazione insufficiente, può sostenere la seconda prova pratica e in quell'occasione risostenere la prima prova scritta). La quarta prova intercorso viene recuperata in occasione del I appello.La valutazione avverrà su scala: gravemente insufficiente, insufficiente, sufficiente, buono, ottimo.Al termine delle prove, gli studenti che hanno superato le prove intercorso hanno conseguito integralmente i crediti dell'insegnamento. Sulla base delle valutazioni riportate nelle prove intercorso, gli verrà attribuita una valutazione in 30mi, a cui verranno aggiunti due punti di bonus sul voto finale. A quel punto potranno verbalizzare il voto. Chi non sostiene o non supera le verifiche intermedie dovrà sostenere l’esame finale in maniera tradizionale cioè con una prova scritta ed una prova pratica al calcolatore. Gli studenti che superano solo le prove scritte, sono esonerati per i successivi tre appelli (luglio-settembre) dalla prova scritta, e quindi possono sostenere direttamente la prova pratica.Gli studenti che superano l'esame e conseguono un voto relativo alla prova di base/intermedia possono ripetere l'esame sostenendo la prova di livello avanzato per migliorare li voto, ma hanno a disposizione solo una sessione per farlo (la sessione successiva a quella in cui è stato superato l'esame). Le sessioni previste sono le seguenti: luglio (2 appelli), settembre (1 appello), dicembre (1 appello), febbraio (1 appello), maggio (1 appello). Successivamente, per migliorare il voto dovranno ripetere l'intero esame da zero.

John R. Hubbard – Programmare in C++ (II Edizione, 2001) – McGraw Hill Libri italia - Milano Materiale didattico (dispense) fornito sul sito del corso.

L'obiettivo principale del corso è quello di fornire allo studente gli strumenti fondamentali di algebra lineare e cenni di geometria analitica. Nello stesso tempo, particolare attenzione sarà data al rigore nelle argomentazioni e nelle dimostrazioni, e al miglioramento delle capacità espositive, di sintesi e di progettualità.

Algebra lineare e (cenni) di Geometria Analitica

nessuno

Lezioni frontali integrate con esercitazioni per stimolare la partecipazione attiva degli studenti. Il materiale didattico sarà disponibile in gran parte anche in formato pdf alla fine del corso

E. Sernesi, Geometria 1, Bollati Boringhieri Appunti Lezione (in parte in pdf)