Guida dello studente della Facoltą di Ingegneria A.A. 2008/09

Metodi Matematici per le applicazioni industriali
Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Gestionale per la Produzione Industriale - classe 34/S Primo Ciclo Semestrale
Docenti
COLICCHIA CLAUDIA, Lezioni
ROSSIGNOLI CHIARA, Lezioni
STROZZI FERNANDA, Titolare
BORGONOVO EMANUELE, Lezioni
Obiettivi del corso
Uno degli obiettivi è quello di far conoscere agli studenti alcuni i modelli discreti lineari e non lineari usando sistemi di equazioni alle differenze finite. Gli studenti impareranno ad analizzare le soluzioni dal punto di vista quantitativo e qualitativo. In particolare si studieranno modelli di gestione delle scorte tra cui il Beer Game dove compare il fenomeno del Bullwhip e modelli economici tra cui Stratagem-2 che descrive il fenomeno del Long Wave. Le soluzioni dei modelli considerati saranno rappresentate graficamente usando Matlab.
 
Un altro obiettivo del corso è quello di presentare la programmazione intera, non lineare, lineare stocastica e gli algoritmi genetici I quali verranno inoltre applicati al Beer Game ed al modello del Long Wave per ottimizzare la politica degli ordini. Verranno utilizzati l’ Optimization Toolbox e il Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox di Matlab.
 
Il corso inoltre si propone di fornire agli studenti gli strumenti per la soluzione di problemi applicativi di Ricerca Operativa con particolare attenzione alle decisioni operative industriali. Si forniscono elementi di Teoria delle Decisioni in presenza di incertezza e di obiettivi molteplici. Viene discussa la soluzione di problemi concernenti scelte gestionali in situazioni con e senza rischio operativo, tramite l'uso di Diagrammi di Influenza e Alberi delle Decisioni. Saranno poi affrontati problemi di Affidabilità, con particolare attenzione alla costruzione di modelli di Probabilistic Risk Assessment per l'ottimizzazione delle manutenzioni e problemi di ottimizzazione stocastica con misure coerenti di rischio. Il corso alternerà sezioni teoriche all'analisi di esempi e casi-studio affrontati nella pratica industriale.
Precompetenze
Nessuna.
Programma
1 - Sistemi dinamici discreti ed equazioni alle differenze finite
2 - Sistemi lineari del 1° e 2° ordine lineari: stabilità ed esempi
3 -  Sistemi non lineari: stabilità ed esempi
4 - Equazione logistica, sistema di Henon, modello di Lotka-Volterra
5 - Studio qualitativo dei sistemi dinamici discreti
5 - Beer Game
6 - Long Wave
7 - Programmazione non lineare: introduzione ed esempi.
9 - Programmazione non lineare: metodi di soluzione
10 - Programmazione lineare stocastica
11 - Optimization Toolbox
12 - Algoritmi genetici e Genetic Alghorithm Toolbox
 
13. Problemi Operativi:
- Diagrammi di Influenza e Alberi delle Decisioni
- L'approccio Bayesiano
- Preferenze multiple in presenza di certezza e incertezza
- Applicazioni all'ottimizzazione di decisioni operative e manageriali in impianti industriali

14. Applicazioni Affidabilistiche:
- La Funzione Struttura
- La Funzione Energia
- Applicazione delle Catene di Markov
- L'Ottimizzazione delle Manutenzioni: metodi analitici e numerici

Modalitą d'esame
L'esame finale consiste in una prova scritta.
Bibliografia
Testi di riferimento
Materiale didattico a cura dei docenti
 
Testi di approfondimento
Goldberg S., Introduction to difference Equations, Dover Publications, 1986
Shone R., Economics Dynamics, Cambridge University Press, 1997
Wiston W.L., Operations Research, Duxbury Press, Belmont 1993
 Clemen R., Making Hard Decisions: An introduction to Decision Analysis, Duxbury Press, Belmont CA, USA, 1998