Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2017/2018
Tipologia di insegnamento: 
A scelta dello studente
Tipo di attività: 
Opzionale
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE
Settore disciplinare: 
TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA (ICAR/06)
Crediti: 
6
Anno di corso: 
2
Docenti: 
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48

Obiettivi

Obiettivi Formativi
Il corso si propone di fornire agli allievi le conoscenze indispensabili ed i mezzi per comprendere, ad un livello di base, le nozioni di probabilità e statistica e come queste si possano applicare per lo studio di vari fenomeni aleatori in ambito ingegneristico. Il corso illustra i concetti fondamentali della statistica e del calcolo delle probabilità, quale strumentazione di base per l'analisi dei dati e lo studio dei fenomeni aleatori. In particolare, verranno presentate le tecniche di statistica descrittiva e gli elementi di base del calcolo delle probabilità, soffermandosi su metodi utili per risolvere alcuni problemi ingegneristici. Verranno inoltre impartiti i concetti di base della statistica inferenziale e un’introduzione alla modellazione statistica. L'attività di laboratorio riguarderà le parti del programma per le quali l'ausilio del calcolatore (tool box statistico di matlab) è indispensabile.
Risultati di apprendimento (declinati rispetto ai descrittori di Dublino)

Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine del corso lo studente avrà appreso i concetti fondamentali della statistica e del calcolo delle probabilità, quale strumentazione di base per l'analisi dei dati e lo studio dei fenomeni aleatori che ricadono nell’ambito dell’ingegneria civile. In particolare sarà in possesso delle conoscenze delle tecniche statistiche di base, delle tecniche probabilistiche di base e degli elementi di base necessari alla modellazione statistica. La presentazione delle conoscenze in una forma organica ne consente non solo la memorizzazione, ma anche la comprensione.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Alla fine del percorso di studio lo studente avrà sviluppato la capacità di descrivere e modellare in forma statistica alcuni dei fenomeni propri dell’ingegneria civile.

Autonomia di giudizio
Al superamento dell’esame lo studente possiederà gli strumenti necessari per valutare in maniera critica, impostare e risolvere correttamente un problema di tipo probabilistico e statistico.
Abilità comunicative
Al superamento dell’esame lo studente dovrà aver maturato una sufficiente proprietà di linguaggio per quanto attiene la terminologia scientifica specifica della statistica. In particolare, sarà in grado di esporre in maniera chiara, semplice e puntuale argomenti di natura probabilistico-statistica.
Capacità di apprendere
Lo studente sarà messo in grado approfondire in maniera autonoma la conoscenza dei fenomeni aleatori, e di apprendere l’uso di software statistici dedicati oltre quelli presentati durante il corso. Ciò permetterà di affrontare i fenomeni non deterministici che vengono presentati nei successivi corsi caratterizzanti.

Prerequisiti

È necessario avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze fornite dal corso di “Analisi I”:
funzioni polinomiali, goniometriche, esponenziali e loro inverse, calcolo differenziale ed integrale. Alcune nozioni di calcolo differenziale ed integrale in più variabili sono necessarie. Tali nozioni sono impartite durante il corso.

Contenuti

Statistica descrittiva: introduzione al corso; misure di sintesi; rappresentazioni grafiche; misure di associazione e correlazione (4 ore lezione,2 ore esercitazione)
Introduzione alla probabilità: concetti di base; probabilità condizionata e indipendenza; applicazione all’affidabilità dei sistemi (4 ore lezione,1 ora esercitazione)
Le variabili casuali: variabili casuali; funzioni di variabili casuali; variabili casuali multivariate (4ore lezione,2 ore esercitazione)
Distribuzioni di probabilità tipiche: Bernoulli; binomiale e distribuzioni collegate; Poisson; normale e lognormale; esponenziale; gamma e Weibull (8 ore lezione,2 ore esercitazione)
Successioni di variabili casuali e teoremi limite: legge dei grandi numeri; teorema del limite centrale (4 ore lezione,1 ora esercitazione)
Stima puntuale: stimatori; stima dei parametri delle distribuzioni più comuni (4 ore lezione)
Stima intervallare: stima intervallare; intervalli di confidenza per la media e la differenza tra medie (4 ore lezione, 2 ore esercitazioni)
Verifica d'ipotesi: test statistici; livello di significatività; test per la media e la differenza tra medie; altri test notevoli (6 ore lezione)

Metodi didattici

Lezioni frontali in aula, esercitazioni sugli argomenti svolti attraverso l'utilizzo del tool box statistico di Matlab.

Verifica dell'apprendimento

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. L’esame si svolge attraverso lo svolgimento di una prova orale nella quale sarà valutata la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso. In particolare, sarà richiesto allo studente di dimostrare di aver acquisito senso critico per impostare e risolvere correttamente un problema statistico, modellare un fenomeno aleatorio di tipo ingegneristico. La prova si svolgerà singolarmente e avrà una durata che varia da 20 a 40 minuti a seconda dei casi.

Testi

W. Navidi: Probabilità e statistica per l'ingegneria e le scienze; McGraw-Hill (Milano) 2006 (Testo di riferimento)
Appunti forniti dal docente e indicazioni di siti web da consultare, disponibili sul sito di dipartimento (http://www.ingegneria.uniparthenope.it/)

Altre informazioni

A supporto alla didattica sono fornite le slide delle lezioni contenenti anche delle esercitazioni svolte.