OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di fornire agli studenti strumenti matematici utili all’analisi, alla modellistica e al progetto di sistemi dinamici non lineari. Gli argomenti trattati sono applicati ad esempi (relativi a diversi contesti) legati all'elaborazione dei segnali. Alcuni esempi: oscillatori (principalmente elettronici e biologici), reti di neuroni, sistemi di controllo, elaborazione di immagini. Gli argomenti sono proposti affiancandoli ad attività di simulazione al calcolatore in ambiente MATLAB.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine delle lezioni, lo studente dovrà essere in grado di analizzare un sistema dinamico non lineare e aver acquisito capacita' relative alla sintesi di sistemi dinamici di vario genere. A questo scopo, dovrà preliminarmente imparare strumenti (analitici e numerici) per l’analisi e la sintesi di sistemi dinamici non lineari.

PREREQUISITI

Nozioni di base di matematica, fisica, controlli automatici, elettronica, elaborazione dei segnali.

MODALITA' DIDATTICHE

circa 30 ore di lezione

circa 20 ore esercitazione guidata in ambiente Matlab (simulazione e analisi di sistemi dinamici)

PROGRAMMA/CONTENUTO

1) analisi di sistemi dinamici non lineari (circa 70% del corso), 2) sintesi approssimata di sistemi per l'elaborazione non lineare di segnali (circa 25% del corso), 3) sintesi di architetture parallele per il trattamento di problemi variazionali (circa 5% del corso). Gli argomenti trattati sono applicati ad esempi relativi a diversi contesti. Alcuni esempi relativi ai 3 "filoni" citati: 1) oscillatori (principalmente elettronici e biologici); 2) reti di neuroni, sistemi di controllo; 3) circuiti e algoritmi per l'elaborazione di immagini. Gli argomenti vengono proposti agli studenti affiancandoli ad attività di simulazione al calcolatore in ambiente MATLAB. Tale attività mira a rendere familiari gli strumenti di calcolo adeguati agli argomenti trattati nel corso.

Per gli studenti di Bioingegneria (corso da 6 CFU) le parti 2 e 3 vengono sostituite da seminari relativi a modelli di neuroni e reti di neuroni.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

-) Dispense fornite dal docente (testo di riferimento, in Italiano)

-) S.H. Strogatz, Nonlinear dynamics and chaos, Addison-Wesley, 1994.

-) M. Parodi, M. Storace, Linear and Nonlinear Circuits: Basic & Advanced Concepts, Vol. 2, Lecture Notes in Electrical Engineering, Springer, 2020, ISBN: 978-3-030-35044-4 (ebook) or 978-3-030-35043-7 (hardcover), doi: 10.1007/978-3-030-35044-4.