Laboratorio di trattamento numerico dei dati sperimentali

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti una introduzione alle principali tecniche numeriche utilizzate in fisica. Si discutono funzioni e comandi del sistema operativo, alcune tipologie di strutture di dati (in particolare quelle offerte dalla libreria standard C++), tecniche numeriche per il calcolo di integrali, soluzione di equazioni differenziali e alcuni esempi di metodi basati sulla generazione di numeri casuali. Particolare enfasi viene posta sulla comprensione approfondita dei vantaggi e delle limitazioni delle tecniche numeriche presentate. Il linguaggio di programmazione utilizzato e' il C++ di cui si studiano le caratteristiche principali come ereditarietà, incapsulamento e polimorfismo, nel modello di progettazione e programmazione orientato agli oggetti (OO).

Lo studente al termine dell'insegnamento avrà acquisito le seguenti abilità:
1) saprà interagire con il sistema operativo UNIX, in particolare nelle sue funzioni di lettura, scrittura e immagazzinamento dei dati.
2) saprà scrivere codice in C++ per acquisire e/o analizzare dati sperimentali e calcolarne i principali stimatori statistici.
3) sarà in grado di implementare nel linguaggio C++ alcuni algoritmi numerici come la ricerca di zeri di una funzione, il calcolo di integrali e la risoluzione di equazioni differenziali.
4) saprà scrivere un codice numerico in C++ per affrontare alcuni semplici problemi di meccanica ed elettrostatica.
5) sarà in grado di costruire un generatore di numeri casuali e di comprenderne funzionamento e limitazioni.
6) saprà utilizzare la generazione di numeri casuali per costruire algoritmi di soluzione di integrali mono e multidimensionali.
7) saprà utilizzare la generazione di numeri casuali per costruire simulazioni numeriche di apparati sperimentali studiando la propagazione delle incertezze sistematiche connesse alla misura.