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, 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 software Matlab e le basi del 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 due prove scritte, che consistono in domande e/o esercizi riguardanti tutti gli argomenti trattati a lezione e durante le esercitazioni pratiche. La prima prova scritta si svolge in laboratorio, la seconda in classe. Nella seconda prova scritta non è consentito l'uso di libri, appunti o altri supporti elettronici; l'eccezione è l'uso di una calcolatrice personale. Tutti i cellulari sono spenti. I dispositivi cellulari attivi comporteranno la squalifica dei rispettivi possessori dalla prova scritta.


Ciascuna prova scritta dura due ore. La prima si svolge nelle ultime due ore dell'ultimo laboratorio, la seconda in classe durante il periodo degli esami.


Voto finale: se A è il voto della prova scritta in laboratorio e B è il voto della seconda prova, allora si possono costruire due voti: FM1= B e FM2=(0.4xA+0.6xB). Il voto finale è FM= max (FM1, FM2), che significa il massimo tra FM1 e FM2.

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