Breve presentazione del Corso di Laurea Magistrale in Scienze Computazionali

I modelli computazionali e la conseguente analisi dei dati rivestono un’importanza cruciale nello sviluppo scientifico e nella gestione della complessità delle società del 21esimo secolo. L’innovazione tecnologica e l’enorme sviluppo della potenza di calcolo odierna hanno determinato l’emergere di una nuova scienza, quella computazionale, dove parti della matematica, dell’informatica, della fisica, dell’ingegneria e delle scienze naturali si combinano in modo unico e sconosciuto fino a pochi anni fa. Le capacità di analizzare quantitativamente il passato, di creare nuovi modelli, di anticiparne l’evoluzione e di proteggere i dati delineano professionalità sempre più richieste. Il corso di laurea è aperto a tutti i laureati triennali delle classi di laurea scientifiche ed è rivolto agli studenti che vogliono specializzarsi nell’utilizzo dei metodi computazionali acquisendo competenze diverse che fino a poco tempo fa erano molto raramente combinate insieme. Le scienze computazionali si compongono di tutti quegli ambiti scientifico/tecnologici che hanno subìto un processo di informatizzazione profondo e irreversibile, e che evolvono e si sviluppano studiando i fenomeni da un punto di vista computazionale. In medicina, nelle scienze sociali, nella biologia, in economia, in geofisica, e in molti altri ambiti sono richiesti esperti che sviluppino modelli matematici e che siano in grado di sfruttare la potenza dei calcolatori per ottenere risultati utili. Nella formazione di un esperto di scienze computazionali, a prescindere dall’ambito applicativo scelto, si fondono in modo armonico e interdisciplinare le capacità di astrazione del matematico, le competenze tecnologiche dell’ingegnere, la capacità dei fisici di analizzare grandi quantità di dati e le conoscenze dei sistemi di calcolo degli informatici. Il percorso di studio include la programmazione in diversi linguaggi, il calcolo ad alte prestazioni, gli algoritmi randomizzati, il machine learning, i metodi numerici e i metodi formali per la verifica e la sicurezza dei programmi, e più in generale tutte quelle attività volte a sviluppare la capacità di modellare fenomeni diversi, analizzarli con la statistica e l’analisi dei dati, e di prevederne l’evoluzione.

L’offerta formativa si compone in due diversi curricula articolati in diversi piani di studio, ciascuno dei quali può essere declinato in una versione più teorica o in una più applicata. Oltre ai piani di studio standard, è possibile proporre piani di studio personalizzati alla commissione didattica. Tutte le attività proposte forniscono sia una base teorica, sia attività di computazionale e informatico dedicate alla modellazione matematica, allo sviluppo di applicazioni informatiche, al calcolo scientifico e ai linguaggi di programmazione.

  • GESTIONE E PROTEZIONE DEI DATI

I dati acquisiti in modo sistematico tramite sensori e dispositivi sempre più diffusi permettono analisi dettagliate a condizione di sviluppare modelli matematici con cui interpretarli ed algoritmi efficienti per elaborare le analisi. Molto spesso il modello e l’algoritmo non sono sufficienti a trasformare le grandi masse di dati nel “nuovo petrolio” perché le dimensioni e la velocità con cui i dati vengono prodotti richiedono una risposta tecnologica, algoritmica e modellistica combinata. La protezione e la sicurezza dei dati rappresentano un’altra direzione di competenza specifica che si sviluppa condividendo metodi e strumenti con le scienze computazionali. In questo curriculum proponiamo due percorsi di specializzazione il primo rivolto alla sicurezza dei dati e l’altro verso l’analisi dei dati: Crittografia e Sicurezza dell’Informazione Il percorso sulla crittografia e sicurezza dei dati è centrato sui metodi algebrici e sugli algoritmi che vengono utilizzati per proteggere l’informazione. In crittografia, segretezza, integrità e autenticità sono visti come problemi matematici, che nella loro risoluzione hanno richiesto lo sviluppo di metodi di cifratura sempre più sofisticati e complessi, la cui efficacia è strettamente connessa agli strumenti informatici che li realizzano. La crittografia è una disciplina che coinvolge competenze matematiche (algebra e probabilità), informatiche (complessità e teoria dell’informazione) e ingegneristiche (calcolo ad alte prestazioni), il percorso di studio comprende queste materie e può essere formulato in una versione applicativa o in un’altra più pensata per la ricerca teorica in crittografia. Data Science e Statistica La statistica e il machine learning sono centrali nel controllo e nell’analisi dell’enorme volume di dati disponibile grazie alle nuove tecnologie. Le loro applicazioni vanno dal web alle reti sociali, dal marketing all’intelligenza artificiale. In questo percorso lo studente affronta il problema dell’analisi dei dati, utilizzando metodi probabilistici, la teoria dei grafi, l’ottimizzazione combinatoria, la teoria degli algoritmi, la teoria dell’informazione e il machine learning.

  • MODELLISTICA FISICA E SIMULAZIONI NUMERICHE

Questo curriculum è pensato per coloro che sono interessati allo studio dei modelli matematici tipici della fisica e della matematica applicata e industriale, e agli aspetti modellistico-numerici del calcolo scientifico; nell’ambito di questo curriculum è consigliato un percorso specifico, denominato Modelli e Simulazioni Modelli e Simulazioni Questo percorso di studio fornisce competenze sugli aspetti modellistico-numerici del calcolo scientifico: analisi numerica; modelli della fisica matematica; matematica applicata e industriale; metodi Montecarlo. Gli studenti studieranno le tecniche di modellazione e simulazione dei problemi fisico-matematici di interesse per le applicazioni industriali (termo-meccanica dei solidi; fluidodinamica, trasporto, ottimizzazione), i metodi computazionali per il calcolo parallelo e distribuito, la gestione e lo sviluppo delle tecniche di visualizzazione scientifica.

TIROCINI

Le studentesse e gli studenti hanno la possibilità di svolgere il tirocinio curriculare presso le strutture dell’ateneo o presso strutture esterne (imprese o centri di ricerca e/o di formazione). L’Ufficio Stage e Tirocini dell’Ateneo provvede alla gestione dei tirocini esterni offrendo assistenza agli interessati.

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Valentina Feliciello 22 Settembre 2021