- Docente: Alessio Mucciarelli
- Crediti formativi: 6
- SSD: FIS/05
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Astronomia (cod. 8004)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente possiede le basi per una corretta elaborazione statistica dei dati sperimentali. In particolare, è in grado di calcolare con i minimi quadrati e con il metodo della Massima Verosimiglianza i parametri di una relazione polinomiale. E' inoltre in grado di effettuare un test per la verifica delle ipotesi statistiche e di realizzare alcuni semplici esperimenti in laboratorio.
Contenuti
• Il procedimento di misura; il sistema internazionale di unità di misura; errori di misura, errori di risoluzione, sistematici e casuali; precisione ed accuratezza; descrizione statistica di campioni di dati, istogrammi e distribuzioni.
• Elementi di base di probabilità' e statistica; definizione assiomatica di probabilità',; teorema di Bayes; distribuzioni di probabilità' normale, uniforme, binomiale, di Poisson; momenti di una distribuzione; valutazione statistica di dati astronomici (rapporto segnale-rumore);teorema del limite centrale.
• Propagazione degli errori; criterio di massima verosimiglianza e metodo dei minimi quadrati; statistica del X-quadro; statistica di Student ; criteri per il rigetto di dati spuri da un campione; metodi MonteCarlo; fondamenti sui test statistici.
• Esperimenti di laboratorio: contatore Geiger (statistica di Poisson)
• Laboratorio informatico: analisi statistica con R e Python; simulazione di numeri casuali; applicazione dei metodi MonteCarlo.
Testi/Bibliografia
P. Fornasini, “The uncertainty in physical measurements”, Springer.
J.R. Taylor, "Introduzione all'analisi degli errori, Zanichelli.
R. Piazza, “I capricci del caso”, Springer
Metodi didattici
L'insegnamento include presentazioni powerpoint e lezioni alla lavagna.
Il corso prevede la partecipazione obbligatoria ad alcune prove di laboratorio riguardanti esperimenti di fisica di base. Per queste prove gli studenti saranno divisi in gruppi di 3-4 studenti ognuno. Inoltre il corso prevede lezioni nel laboratorio informatico, volte ad applicare le tecniche statistiche spiegate a lezione.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
L'esame prevede
- presentazione di una relazione scritta per ogni gruppo che descriva l'attività' svolta durante le prove in laboratorio
- prova individuale di informatica dove verra' richiesto di applicare alcune delle tecniche statistiche discusse durante le lezioni in laboratorio
- esame orale sugli argomenti di statistica e probabilità' svolti a lezione e discussione degli elaborati delle prove
Strumenti a supporto della didattica
Presentazioni powerpoint e lavagna.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Alessio Mucciarelli