N71956 Teoria dei Sistemi

Scuola di Ingegneria Industriale
Scheda Insegnamento
Anno Accademico 2019/20 Secondo Semestre

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Docente TitolareLuca Mari
E-maillmari@liuc.it
UfficioEdificio Torre Secondo Piano
Telefono0331 572228

Obiettivi di apprendimento attesi

Il corso si propone di far acquisire le competenze necessarie a riconoscere la struttura di un problema basilare di modellizzazione di un sistema dinamico e a identificare la logica di soluzione più appropriata per la realizzazione di un modello che simuli il comportamento di un tale sistema. Si propone inoltre di far acquisire competenze di costruzione di modelli di simulazione e di analisi delle loro prestazioni e le criticità.

Risultati di apprendimento attesi

Il corso si propone di far acquisire le competenze necessarie a riconoscere la struttura di un problema basilare di modellizzazione di un sistema dinamico e a identificare la logica di soluzione più appropriata per la realizzazione di un modello che simuli il comportamento di un tale sistema. Si propone inoltre di far acquisire competenze di costruzione di modelli di simulazione e di analisi delle loro prestazioni e le criticità.

Contenuti dell’insegnamento

“Il laureato nei corsi di laurea magistrale in ingegneria gestionale [...] conosce adeguatamente gli aspetti teorico-scientifici della matematica e delle altre scienze di base ed è capace di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi dell’ingegneria complessi o che richiedono un approccio interdisciplinare; ...”
In coerenza con questa dichiarazione, il corso si propone di:
- fornire una visione critica sul “modo di pensare la realtà per sistemi”, attraverso l'introduzione di tecniche modellistiche che consentano di esemplificare il significato di opposizioni quali chiuso-aperto, statico-dinamico, locale-globale, deterministico-non deterministico, ... in riferimento alla distinzione fondamentale tra sistemi, modelli, linguaggi;
- offrire un’occasione di applicazione di tali tecniche modellistiche, attraverso l’impiego di software per lo sviluppo di modelli di sistemi dinamici in logica di simulazione.

Metodologia Didattica

Il corso alterna sistematicamente momenti in aula, in cui sono introdotti i problemi e le tecniche generali per la loro soluzione, e momenti in laboratorio, in cui tali tecniche sono applicate alla soluzione dei problemi proposti. Si veda quanto specificato nelle pagine http://per.liuc.it/luca.mari/tds.

Regole di Comportamento

Si veda quanto specificato nelle pagine http://per.liuc.it/luca.mari/tds.

Modalità con cui viene accertata l’effettiva acquisizione dei risultati di apprendimento.

Si veda quanto specificato nelle pagine http://per.liuc.it/luca.mari/tds.

Syllabus

Lezione 1
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Introduzione agli obiettivi e ai contenuti del corso: decisione - previsione - modelli computazionali - simulazione. Introduzione alla metodologia di modellistica mediante grafi delle dipendenze.

Letture

Lezione 2
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Soluzioni a tempo locale e a tempo globale, da ottenere mediante metodi analitici (integrazione) o numerici (iterazione). Altre note sulla metodologia di modellazione mediante grafi delle dipendenze.

Letture

Lezione 3
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Schema delle quattro soluzioni: locale-globale; discreto-continuo. Variabili differenziali ed equazioni differenziali. Algoritmi di integrazione. Modelli scalari e vettoriali/matriciali.

Letture

Lezione 4
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

A partire da un modello continuo (equazione differenziale ordinaria di ordine n), rappresentazione canonica, a tempo continuo e discreto.

Letture

Lezione 5
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Funzione di comportamento e, nel caso di variabili differenziali, funzione di transizione di stato. Logiche di progettazione: top-down e bottom-up (meet-in-the-middle). Design pattern ed esempi in logica bottom-up.

Letture

Lezione 6
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Pattern vari. Sottomodelli come pattern meet-in-the-middle.

Letture

Lezione 7
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Metodo per lo sviluppo di modelli. Formulazione del problema – Costruzione della soluzione – Calcolo della soluzione – Validazione della soluzione. La settupla.

Letture

Lezione 8
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Analisi delle tipologie di modelli secondo la settupla: statici vs dinamici; autonomi vs. aperti; combinatori vs. sequenziali; lineari e non. Stati: come ritardi in feedback. Diagrammi causali e ricerca di feedback: analisi per segni.

Letture

Lezione 9
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Costruzione di diagrammi causali.

Letture

Lezione 10
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Teoria dei sistemi come superteoria, che include varie sottoteorie, e in particolare la System Dynamics e la teoria degli automi.

Letture

Lezione 11
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Teoria delle code.

Letture

Lezione 12
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Modelli di sistemi non-tecnologici (sociali, relazionali, psicologici, ...).

Letture

Lezione 13
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Valutazione della qualità di modelli e analisi di sensitività e stabilità.

Letture

Lezione 14
Ore di lezione: 4
Docente: L. Mari

Argomenti

Sintesi e presentazioni di progetti.

Letture


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