STATISTICA APPLICATA ALL'INGEGNERIA

Ingegneria Civile per l'Ambiente ed il Territorio STATISTICA APPLICATA ALL'INGEGNERIA

0612500040
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA CIVILE PER L'AMBIENTE ED IL TERRITORIO
2016/2017

ANNO ORDINAMENTO 2012
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
IL CORSO MIRA A: FORNIRE STRUMENTI E METODI PER DESCRIVERE, VALUTARE E INTERPRETARE LA VARIABILITÀ IN AMBITO SPERIMENTALE, AMBIENTALE E INDUSTRIALE ALLO SCOPO DI ASSUMERE DECISIONI IN REGIME DI RISCHIO CONTROLLATO, CON APPLICAZIONI ALLA PROGETTAZIONE, ALLA GESTIONE DI SERVIZI E ALL’ASSETTO DEL TERRITORIO; FORNIRE METODI E STRUMENTI PER PIANIFICARE LA RACCOLTA DI DATI AL FINE DI CONSENTIRE ANALISI OBIETTIVE DEL PROBLEMA TRATTATO; FORNIRE METODI E STRUMENTI PER ANALIZZARE L’EFFETTO DI FATTORI DIVERSI SU UN FENOMENO D’INTERESSE ED EFFETTUARE CONFRONTI QUANTITATIVI TRA LORO; FORNIRE METODI E STRUMENTI PER COSTRUIRE E SOTTOPORRE A VERIFICA SPERIMENTALE MODELLI INTERPRETATIVI DI UN FENOMENO FISICO O TECNOLOGICO.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: COMPRENSIONE DELLA DESCRIZIONE DI FENOMENI NON DETERMINISTICI BASATA SULLA TEORIA DELLA PROBABILITÀ. COMPRENSIONE DELLA DESCRIZIONE DELLA VARIABILITÀ DI UN FENOMENO MEDIANTE VARIABILI ALEATORIE, LORO TRASFORMAZIONI E LORO MODELLI DI PROBABILITÀ. COMPRENSIONE DEGLI ELEMENTI DI BASE DEL RAGIONAMENTO INDUTTIVO E DEGLI ELEMENTI DI BASE DI STATISTICA DESCRITTIVA E STATISTICA INFERENZIALE. COMPRENSIONE DELL’ANALISI E DELLA DESCRIZIONE DI UN FENOMENO MEDIANTE MODELLI DI REGRESSIONE LINEARE. COMPRENSIONE DEGLI ELEMENTI DI BASE PER ANALISI DI AFFIDABILITÀ ED ANALISI DI RISCHIO E DEGLI ELEMENTI DELLA TEORIA DEI VALORI ESTREMI.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE: CAPACITÀ DI ANALIZZARE FENOMENI NON DETERMINISTICI. CAPACITÀ DI STIMARE QUANTITÀ INCOGNITE DI UN FENOMENO SU BASE STATISTICA. CAPACITÀ DI EFFETTUARE VERIFICA DI IPOTESI SU BASE STATISTICA. CAPACITÀ DI IMPOSTARE SEMPLICI PROBLEMI DI PROGETTAZIONE SU BASE PROBABILISTICA. CAPACITÀ DI EFFETTUARE VALUTAZIONI DI AFFIDABILITÀ DI SISTEMI E STRUTTURE. CAPACITÀ DI ANALIZZARE FENOMENI ESTREMI E DI STIMARNE I PERIODI DI RITORNO.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO: SAPER INDIVIDUARE I METODI PIÙ APPROPRIATI PER ANALIZZARE UN FENOMENO NON DETERMINISTICO. SAPER SCEGLIERE LA PROCEDURA STATISTICA PIÙ APPROPRIATA PER STIMARE QUANTITÀ INCOGNITE E/O VERIFICARE IPOTESI ALTERNATIVE TRA LORO. SAPER ANALIZZARE CRITICAMENTE I RISULTATI FORNITI DA SOFTWARE DI ELABORAZIONE STATISTICA.

ABILITÀ COMUNICATIVE: SAPER ESPORRE SIA ORALMENTE CHE PER ISCRITTO UN ARGOMENTO LEGATO ALLA VALUTAZIONE PROBABILISTICA DI UN FENOMENO ALEATORIO. SAPER ESPORRE GLI ARGOMENTI DI ANALISI STATISTICA DI DATI IN MANIERA CORRETTA ED ESAURIENTE.

CAPACITÀ DI APPRENDERE: SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO. SAPER UTILIZZARE FONTI DIVERSE PER L’APPROFONDIMENTO DELLE METODOLOGIE INTRODOTTE NEL CORSO.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE MATEMATICHE DI BASE E LA TEORIA DEGLI INSIEMI. PROPEDEUTICITÀ: MATEMATICA I.
Contenuti
•ELEMENTI DI TEORIA DELLA PROBABILITÀ E CALCOLO COMBINATORIO. ASSIOMI. PROBABILITÀ CONDIZIONATA E INDIPENDENZA. TEOREMA DELLE PROBABILITÀ TOTALI. TEOREMA DI BAYES. CALCOLO COMBINATORIO. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/2/-)
•VARIABILI ALEATORIE E MODELLI PROBABILISTICI DI USO COMUNE. DEFINIZIONE DI VARIABILE ALEATORIA (V.A.). DISTRIBUZIONE DI PROBABILITÀ. DENSITÀ DI PROBABILITÀ. INDICATORI SINTETICI DI UNA V.A. FUNZIONI DI UNA V.A. COPPIE DI VARIABILI ALEATORIE. DISTRIBUZIONI CONGIUNTE E MARGINALI. INDICATORI SINTETICI PER COPPIE DI V.A. MODELLI DI V.A. DISCRETE E CONTINUE. (ORE 7/4/-)
•STATISTICA DESCRITTIVA. POPOLAZIONE E CAMPIONE. CAMPIONAMENTO CASUALE. DISTRIBUZIONE DI FREQUENZA E FREQUENZA RELATIVA PER VARIABILI DISCRETE E CONTINUE. ISTOGRAMMI DI FREQUENZA. INDICI STATISTICI DI POSIZIONE: MEDIA CAMPIONARIA, MEDIANA E MODA. INDICI STATISTICI DI VARIABILITÀ: VARIANZA CAMPIONARIA, DEVIAZIONE STANDARD CAMPIONARIA, ESCURSIONE CAMPIONARIA. (ORE 3/1/-)
•ELEMENTI DI STATISTICA INFERENZIALE. CONCETTI DI BASE DEL RAGIONAMENTO INDUTTIVO. STIMA DEI PARAMETRI DI UNA POPOLAZIONE. STIMA PUNTUALE ED INTERVALLARE. GLI INTERVALLI DI CONFIDENZA. INTERVALLO DI CONFIDENZA SULLA MEDIA DI UNA POPOLAZIONE NORMALE CON VARIANZA NOTA E CON VARIANZA INCOGNITA. LA DISTRIBUZIONE T DI STUDENT. INTERVALLO DI CONFIDENZA SULLA VARIANZA DI UNA POPOLAZIONE NORMALE. LA DISTRIBUZIONE CHI-QUADRATO. VERIFICA (TEST) DI IPOTESI. RISCHIO DI I E DI II SPECIE DI UN TEST D’IPOTESI. CURVA DI POTENZA DI UN TEST D’IPOTESI. TEST D’IPOTESI SULLA MEDIA DI UNA POPOLAZIONE NORMALE: CASO DI VARIANZA NOTA E DI VARIANZA INCOGNITA. TEST SULLA VARIANZA DI UNA POPOLAZIONE NORMALE (ORE 10/5/-)
•ANALISI DI REGRESSIONE. GRADO DI ASSOCIAZIONE LINEARE TRA VARIABILI: IL COEFFICIENTE DI CORRELAZIONE. MODELLO DI REGRESSIONE LINEARE SEMPLICE. STIMA AI MINIMI QUADRATI DEI PARAMETRI DEL MODELLO. INDICI GLOBALI DI ACCOSTAMENTO: IL COEFFICIENTE DI DETERMINAZIONE. MODELLO DI REGRESSIONE LINEARE MULTIPLA. SCELTA DEL MIGLIORE MODELLO DI REGRESSIONE MEDIANTE PROCEDURA STEPWISE. (ORE 6/3/-)
•ELEMENTI DI ANALISI DI AFFIDABILITÀ E ANALISI DI RISCHIO. SIGNIFICATO DI “AFFIDABILITÀ” E SUA DEFINIZIONE OPERATIVA. FUNZIONE AFFIDABILITÀ E INAFFIDABILITÀ. VITA MEDIA. FUNZIONE “TASSO DI GUASTO”. ANALISI DELL’AFFIDABILITÀ DI SISTEMI. DIAGRAMMA LOGICO DI UN SISTEMA. STRUTTURE DI TIPO “SERIE” E DI TIPO “PARALLELO”. STRUTTURA FISICA E STRUTTURA LOGICA DI UN SISTEMA. STRUTTURE DI TIPO SERIE-PARALLELO. STRUTTURE DI TIPO PARALLELO PARZIALE. SISTEMI CON RIDONDANZA IN ATTESA. LA PROGETTAZIONE SU BASE PROBABILISTICA: IL MODELLO SOLLECITAZIONE-RESISTENZA; IL METODO DEI MOMENTI; TECNICHE DI SIMULAZIONE MONTE CARLO. CENNI SULLA VALUTAZIONE E GESTIONE DEI RISCHI. ELEMENTI DI TEORIA DEI VALORI ESTREMI. (ORE 10/5/-)

TOTALE ORE: 40/20/0 (60 ORE COMPLESSIVE)
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI TEORICHE ED ESERCITAZIONI IN AULA SUGLI ARGOMENTI PROPOSTI. SONO PREVISTE, INOLTRE, LEZIONI CON USO DEL CALCOLATORE PER L’INTRODUZIONE ALL’UTILIZZO DI STRUMENTI SOFTWARE PER SEMPLICI ANALISI STATISTICHE.
Verifica dell'apprendimento
LA PROVA DI ESAME È FINALIZZATA A VALUTARE NEL SUO COMPLESSO: LA CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DEI CONCETTI PRESENTATI AL CORSO; LA CAPACITÀ DI APPLICARE TALI CONOSCENZE ALLA RISOLUZIONE DI PROBLEMI CHE COINVOLGONO LA VALUTAZIONE DI PROBABILITÀ DI EVENTI, LA STIMA DI PARAMETRI INCOGNITI E LA VERIFICA DI IPOTESI RIGUARDANTI FENOMENI NON DETERMINISTICI, L’INDIVIDUAZIONE DI SEMPLICI MODELLI EMPIRICI DI FENOMENI FISICI E/O TECNOLOGICI, LA FORMULAZIONE IN CASI SEMPLICI DI VALUTAZIONE DI AFFIDABILITÀ E DI RISCHIO. VENGONO ANCHE VALUTATE: L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO, LA CAPACITÀ DI ESPORRE I PROBLEMI IN FORMA CHIARA ED ESAURIENTE E LA CAPACITÀ DI APPRENDERE.
LA PROVA DI ESAME SI ARTICOLA IN UNA PROVA SCRITTA ED UN COLLOQUIO ORALE.
A)LA PROVA SCRITTA È TESA AD ACCERTARE LE COMPETENZE DEL CANDIDATO NELL’IMPOSTARE E NEL RISOLVERE TIPICI PROBLEMI RIGUARDANTI GLI ARGOMENTI PRESENTATI NEL CORSO, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO A: 1) VALUTAZIONE DI PROBABILITÀ DI EVENTI; 2) INFERENZA E DECISIONE SU BASE STATISTICA; 3) ANALISI DI AFFIDABILITÀ E DI RISCHIO. ALLA PROVA SCRITTA È ATTRIBUITA UNA VALUTAZIONE IN TRENTESIMI CHE TIENE CONTO SIA DELLA CORRETTEZZA DELL’IMPOSTAZIONE DEL PROBLEMA CHE DEI RISULTATI. LA VALUTAZIONE DI “INSUFFICIENTE” COMPORTA L’ESCLUSIONE DALLA PROVA ORALE E LA NECESSITÀ DI RIPETERE LA PROVA SCRITTA.
B)IL COLLOQUIO ORALE È PREVALENTEMENTE TESO AD ACCERTARE LA CONOSCENZA DELLA MATERIA OGGETTO DEL CORSO ANCHE SULLE PARTI NON COINVOLTE DIRETTAMENTE NELLA PROVA SCRITTA. LA CAPACITÀ ESPOSITIVA DEGLI ARGOMENTI E IL RIGORE MATEMATICO NELLA PRESENTAZIONE DEI CONTENUTI DEL CORSO SONO RITENUTI ELEMENTI PREMIANTI. IL MANCATO SUPERAMENTO DEL COLLOQUIO ORALE OBBLIGA ALLA RIPETIZIONE DELLA PROVA SCRITTA.
NELLA VALUTAZIONE FINALE, ESPRESSA IN TRENTESIMI, L’ESITO DELLE PROVA SCRITTA PESERÀ PER IL 60% MENTRE L’ESITO DEL COLLOQUIO ORALE PER IL 40%. LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE DIMOSTRINO UNA PIENA PADRONANZA SIA DEGLI ASPETTI TEORICI CHE APPLICATIVI DEGLI ARGOMENTI DEL CORSO.

DURANTE IL CORSO VENGONO ANCHE PROPOSTE ALLO STUDENTE, NELL’AMBITO DELLE ORE DEL CORSO DESTINATE AD ESERCITAZIONI, DELLE PROVE DI ACCERTAMENTO SCRITTE (A CARATTERE FACOLTATIVO) DI CONTENUTO SIA TEORICO CHE APPLICATIVO. TALI PROVE HANNO L’OBIETTIVO DI VALUTARE “IN ITINERE” LE CONOSCENZE E LE CAPACITÀ ACQUISITE DALLO STUDENTE NEL RISOLVERE ESERCIZI E RISPONDERE A DOMANDE TEORICHE IN FORMA SCRITTA.
Testi
APPUNTI DELLE LEZIONI DI PROBABILITÀ E CALCOLO COMBINATORIO.
MONTGOMERY, RUNGER, HUBELE, “STATISTICA PER INGEGNERIA”, EGEA, 2012.

TESTI DI APPROFONDIMENTO
N.T. KOTTEGODA, R. ROSSO, “APPLIED STATISTICS FOR CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERS”, BLACKWELL PUBLISHING.
T.P. RYAN, “MODERN ENGINEERING STATISTICS”, WILEY.
Altre Informazioni
L’INSEGNAMENTO È EROGATO IN PRESENZA. LA LINGUA DI INSEGNAMENTO È L’ITALIANO.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-03-11]