Laboratorio di astronomia

A.A. 2017/2018
Insegnamento per
6
Crediti massimi
66
Ore totali
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Sviluppo di competenze statistiche e informatiche che consentano di affrontare problemi astrofisici rilevanti, con particolare riguardo a indagini scientifiche su grandi quantità di dati (big data science; si pensi ad esempio alla missione astrometrica Gaia). Durante il corso verranno discusse tecniche statistiche, con particolare riguardo a quelle di inferenza bayesiana, e semplici elementi di programmazione con un'introduzione al linguaggio Python. Gli esempi di problemi affrontati privilegeranno lo sviluppo di capacità di problem solving in ambito astrofisico (principalmente con dati ottenuti da telescopi ottici), ma fruibili anche da studenti di interessi scientifici diversi.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
Laboratori: 54 ore
Lezioni: 12 ore
Programma
Introduzione alla teoria della probabilità
· Variabili casuali e distribuzioni di probabilità
· Significato della probabilità: interpretazione frequentista e bayesiana
· Variabili casuali correlate, momenti, variabili dipendenti
· Teorema di Bayes e sua interpretazione
· Inferenza bayesiana
· Massima verosimiglianza (likelihood)
· Metodo di Laplace
· Algoritmi di clustering
· Confronto di modelli in statistica bayesiana
· Metodi Monte Carlo

Esempli di applicazioni
· Ammassi di stelle locali da Gaia DR1 e 2
· Eventi di microlensing da OGLE
· Distanza della Grande Nube di Magellano da variabili ad eclisse
· Misura di H0 da cefeidi HST
· Curve di rotazione di una galassia a spirale da dati MUSE
· Analisi di una lente gravitazionale
· Piano fondamentale da dati SLOAN Digital Sky Survey
Prerequisiti e modalità di esame
Nessun prerequisito specifico.

Esame consistente in una serie di relazioni da completare durante lo svolgimento del corso e da una prova orale.
Materiale didattico e bibliografia
Testo di riferimento:
David MacKay, "Information Theory, Inference, and Learning Algorithms", Cambridge University Press, 2003

disponibile anche online alla pagina
http://www.inference.org.uk/mackay/itila/

Per alcuni problemi affrontati può essere utile una lettura di alcune parti di
Peter Schneider, "Extragalactic Astronomy and Cosmology", Springer, 2006
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
Venerdì, 9:30-12:30 (su appuntamento)
Dipartimento di Fisica, via Giovanni Celoria, 16, 20133 Milano
Ricevimento:
Mercoledì dalle 14 alle 17 (previo appuntamento)
Proprio studio