84639 - ABILITA' INFORMATICHE PER LA CHIMICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente ha le conoscenze di base della struttura e funzionamento di un computer. Conosce i fondamenti del linguaggio di programmazione fortran e ha le competenze per programmare in altri linguaggi di programmazione di largo utilizzo. Conosce l’ambiente Unix/Linux e sa scrivere semplici scripts. Sa inoltre usare i più comuni software di utilizzo in chimica per l’indagine molecolare, l’analisi dei dati e la visualizzazione molecolare.

Contenuti

· Introduzione all'informatica: la ricerca scientifica e industriale. Architettura del computer: una breve descrizione dell'hardware (CPU, memoria principale, bus, clock e microprocessori). Codifica dell'informazione: rappresentazione dell'informazione e introduzione al concetto di codice; sistema numerico binario; introduzione ai tipi di dati di base; e rappresentazione in virgola mobile.

· Panoramica dei sistemi operativi (Windows e Linux). Interfaccia a riga di comando in Linux e comandi.

· Elaborazione dati; importo, exporto, funzioni semplici (somma, moltiplicazione, media, variance) con Excel e Matlab.

· Algoritmi: rappresentazione e struttura dei principali algoritmi per il calcolo numerico e applicazioni scientifiche. La discussione verterà sui seguenti argomenti: 1) algoritmi di iterazione vs ricorsione, 2) algoritmi di ordinamento, 3) algoritmi di ricerca, 4) algoritmi numerici e integrazione numerica, 5) strategie algoritmiche.

· Linguaggi di programmazione: Codifica di algoritmi ed elementi base di programmazione: dichiarazione di variabili, controllo di flusso (if-then-else), cicli "do", strutture dati fondamentali (array mono e bidimensionali, vettori e matrici, funzioni); applicazioni in stechiometria con Matlab.

· Elementi del linguaggio di programmazione; controllo del flusso di esecuzione (if-then/elseif-then/else); fare cicli; eseguire cicli while; funzioni esterni; input e output formattati; applicazioni in Chimica con Matlab.

· Progettazione e scrittura in Matlab di semplici programmi orientati al calcolo scientifico.

Rappresentazione di strutture chimiche, introduzione alle simulazioni molecolari e risoluzione di problemi chimici fondamentali.

Testi/Bibliografia

Il materiale delle lezioni è sufficiente per la preparazione all'esame finale. Per approfondire alcuni argomenti del corso, eventuale documentazione integrativa verrà indicata al termine di ogni lezione.

Metodi didattici

· Lezioni con supporto multimediale. Le slide delle lezioni contengono tutto il materiale necessario per l'esame finale e saranno disponibili per il download prima della lezione.

Le lezioni frontali saranno supportate da esercitazioni pratiche, in parte svolte in aula e in parte in laboratorio informatico. Nel laboratorio informatico gli studenti utilizzeranno il sistema operativo Linux.

In considerazione della tipologia di attività e delle modalità didattiche adottate, la frequenza di tale attività formativa richiede la preventiva partecipazione di tutti gli studenti alla formazione sulla sicurezza nei luoghi di studio in modalità e-learning.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso:

Valutazione dell'attività di laboratorio (corrispondente al 40% del voto massimo 30). Ai fini della valutazione, ogni studente è chiamato a consegnare la propria risposta sugli esercizi, che coprono parti delle lezioni, in ogni giornata di laboratorio.

Valutazione dello svolgimento di una prova scritta della durata di 2 ore (corrispondenti al 60% del voto massimo 30), che consiste in domande e/o esercizi riguardanti tutti gli argomenti trattati a lezione e durante le esercitazioni pratiche. Non è consentito l'uso di libri, appunti o altri supporti elettronici durante la prova scritta; l'eccezione è l'uso di una calcolatrice personale. Durante questo test, tutti i telefoni cellulari sono spenti. I dispositivi cellulari attivi comporteranno l'espulsione dei rispettivi proprietari dalla prova scritta.

Strumenti a supporto della didattica

PC, videoproiettore. Le slides proiettate a lezione e il materiale didattico di laboratorio saranno disponibili per il download nel repository istituzionale dell'Università di Bologna. Esercitazioni di laboratorio.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Evangelos Bakalis