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MATHEMATICS, PHYSICS AND STATISTICS
STEVEN NEIL SHORE
Academic year2020/21
CourseANIMAL BREEDING TECHNIQUES AND DOG TRAINING
Code006AB
Credits10
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
MATEMATICA, FISICA E STATISTICAFIS/07LEZIONI106
MARIA LUISA CHIOFALO unimap
STEFANO MARCHETTI unimap
STEVEN NEIL SHORE unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

PER INFORAMZIONE: SYLLABUS ANNO AA/2020-21 - GUARDA ITALIANO/INGLESE

 

 

 

 

Knowledge

The course is divided into three modules, Mathematics, Physics and Statistics.  Mathematics and Physics are evaluated in a unique exam.

The main objective of the Mathematics module is to provide students with tools to formulate elementary mathematical models. We give notions of numerical and algebraic calculus, functions, limits, derivatives, matrices and linear systems of equations. 

The physics modules requires the knowledge provided in the Mathematics module. THe purpose is to present the laws of classical physics and their main applications, in particular in the domain of biological systems. 

Modalità di verifica delle conoscenze

Matematica e Fisica

Due modi alternativi:

1) compitini settimanali con voto finale dato dalla somma dei voti parziali.

oppure

2) prova finale scritta di matematica e fisica, in uno degli appelli programmati

 

Assessment criteria of knowledge

Unique exam for Mathematics and Physics. Separate exam for Statistics.

 

Two modes: weekly problem sets with cuumulative grade or Final exam (written)

Capacità

Lo studente sarà in grado di risolvere semplici problemi applicando ragionamento matematico, fisico e statistico elementari. Sarà in grado di leggere e interpretare i dati riportati nelle pubblicazione scientifiche e anche riviste e giornale. Sarà inoltre in grado di elaborare personalmente i dati raccolti durante l'attività professionale riportandoli in modo obiettivo.

Skills

The student will be able to formulate questions in quantitative language, understand qualitatively real world phenomena, solve simple problems by applying mathematical, physical and statistical reasoning, to read and interpret data reported in scientific publications (and even news releases) and individually elaborate data collected during professional activity and report them objectively.

Modalità di verifica delle capacità

Prova d'esame scritta unica per Matematica e Fisica, separata per Statistica. Prove scritte in itinere di Matematica e di Fisica durante il corso, recuperabili negli appelli invernali. Prove scritte in itinere di Statistica durante il corso.

Assessment criteria of skills

Unique exam for Mathematics and Physics. Separate exam for Statistics.

Comportamenti

Lo studente sara' in grado di esprimersi in ambito fisico-matematico utilizzando l'esatta terminologia scientifica.

Saranno acquisite le opportune metodologie nello svolgere attività di raccolta e analisi di dati sperimentali.

Behaviors

The student will be able to provide explanations in a scientific context in precise language and appropriate examples.

Modalità di verifica dei comportamenti

Prova d'esame scritta unica per Matematica e Fisica, separata per Statistica. Prove scritte in itinere di Matematica e di Fisica durante il corso, recuperabili negli appelli invernali. Prove scritte in itinere di Statistica durante il corso.

Assessment criteria of behaviors

Unique exam for Mathematics and Physics. Separate exam for Statistics.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Il modulo di Matematica ha come prerequisito le conoscenze elementari di calcolo numerico acquisite nelle scuole medie superiori.

Il modulo di Fisica ha come prerequisito le conoscenze acquisite nel modulo di Matematica.

Il modulo di statistica ha come prerequisito le conoscenze elementari di calcolo numerico acquisite nelle scuole medie superiori.

Prerequisites

The mathematics modules requires elementary knowledge of notions from high school.

The physics module requires the knowledge given in the mathematics module.

Corequisiti

Nessuno.

Co-requisites

None

Indicazioni metodologiche

Il modulo di statistica si svolge attreverso lezioni di didattica frontale con supporto visivo. Tutto il materiale didattico del modulo è disponibile sul sito e-learning del corso. È prevista una prova in itinere durante il corso e una prova conclusiva alla fine del corso.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

MATEMATICA E FISICA: 64 ORE

Generalità: alcune applicazioni delle idee di fisica che illustrano il corso.

Equazioni come linguaggio, la grammatica e la logica dell'algebra: cotruzioni geometriche e significato algebrico.

Funzioni, grafici, rappresentazioni trigonometriche - geometria analitica, equazioni come rappresentazioni di sistemi fisici.

Spostamento, moto, cinematica, e corrispondenze matematiche.

Massa, inerzia e quantità di moto: stati del moto, accelerazioni.

Concetto di forza: differenti rappresentazioni di una forza, il significato di moto accelerato e di inerzia.

Dimensioni e unità fisiche: massa, lunghezza e tempo possono essere utilizzate per verificare qualitativamente le soluzioni.

Formalizzazione matematica di accelerazione e forza, concetto di derivata.

Traiettorie e come esprimerle in termini di integrali.

Equilibrio e sbilanciamento di forze in sistemi biologici (e altri esempi).

Rotazioni e meccanica del corpo rigido (trottole e danzatori/danzatrici).

Gravità, peso, lavoro, energua potenziale e energia cinetica.

Lavoro ed energia: energia interna immagazzinata e scambiata con l'esterno.

Processi termici e chimici e termodinamica, e connessioni con la teoria dei gas.


Dome descrivere un sistema complesso in presenza di interazioni, trattando l'evoluzione temporale come una funzione.

Fluidi e linee di flusso, fluidodinamica e forze di drag e di lift, pressione, equilibrio, galleggiamento.


Circuiti: prima fluidi (e circolazione del sangue come esempio), quindi semplici circuiti RLC.

Argomenti importanti. Biomeccanica nella corsa, nuoto, volo, e perché né i maiali né le pecore possono volare; altri esempi biologici di processi fisici.

 

STATISTICA - 42 ore

Statistica descrittiva: tipi di dati e tendenze centrali, la variabilità.

Probabilità: misura della probabilità, teorema di Bayes, specificità e sensibilità, rapporto di rischio, variabili casuali di Bernoulli, Binomiale, Normale, t-Student, Chi-quadrato e F di Fisher; campionamento e distribuzioni campionarie.

Statistica inferenziale: stima puntuale e per intervalli di media e proporzione, test di ipotesi su media, differenza tra medie, test di dindipendenza, analisi di varianza, cenni su correlazione lineare e modello di regressione lineare.

Syllabus

MATHEMATICS AND PHYSICS: 64 HOURS

Overview: some applications of  physical ideas that illustrate the course

Equations as a language, the grammar and logic of algebra: geometric constructions nd algebraic significance

Functions, graphs, paths, and trigonometric representations -- analytic geometry, simultaneous equations as conditional statements of physical systems

Displacement, motion, kinematics and mathematical correspondences

Mass, inertia and momentum: states of motion, accelerations

Force as a concept: different representations of force, the significance of accelerated motion and inertia

Physical units: how dimensions of mass, length, and time can be used to qualitatively set up solutions.

Mathematical extension of acceleration and force, the concept of a derivative

Dynamical paths -- trajectories -- and how to express them in integrals

Equlibrium and imbalance of forces with biological (and other) examples

Rotation and rigid body mechanics (tops and dancers)

Gravity, weight, and work, potential energy and kinetic energy

Energy and work: internal storage of energy, external sources and sinks

Thermal, chemical processes and thermodynamics, connections with gases

How to describe a complex system and interactions, treating time development as a function

Fluids and flow, drag , lift, pressure, equilibrium, floatation

Circuits: first fluids (and circulation of the blood as an example), then simple LRC circuits

Important topics: Biomechanics: running, swimming, flight, and why neither pigs nor sheep can fly; other biological examples of physical processes

Bibliografia e materiale didattico

Matematica: Vinicio Villani, Graziano Gentili “Matematica – Comprendere e interpretare fenomeni delle scienze della vita” -quinta edizione con eserciziario- McGraw-Hill

oppure

C. Sbordone, F. Sbordone, Matematica per le scienze della vita, 

Fisica: Douglas C. Giancoli "Fisica - principi e applicazioni" Casa Editrice Ambrosiana

In alternativa, per il modulo di Matematica è possibile usare un libro di testo di matematica utilizzato nel triennio del Liceo Scientifico; per il modulo di Fisica è possibile usare un qualunque libro di testo di Fisica Generale per corsi universitari (testi a volume unico).

Statistica: Pagano, M. e Graveau, K. (2003) Biostatistica (ed. ita) Idelson-Gnocchi

 

Bibliography

Matematics: Vinicio Villani, Graziano Gentili “Matematica – Comprendere e interpretare fenomeni delle scienze della vita” -quinta edizione con eserciziario- McGraw-Hill

or

C. Sbordone, F. Sbordone, Matematica per le scienze della vita, 

Physics: Douglas C. Giancoli "Fisica - principi e applicazioni" Casa Editrice Ambrosiana

Statistics: 

http://bagliacca.altervista.org/progstat.htm

http://www.dsa.unipr.it/soliani/soliani.html

Modalità d'esame

Prova d'esame unica per Matematica e FIsica, solo scritta, con problemi e/o quesiti sugli argomenti di Matematica e di Fisica.


In alternativa alla prova scritta d'esame, è possibile sostenere due prove scritte in itinere (una di Matematica ed una di Fisica) della stessa tipologia. L'esame è superato con il punteggio minimo di 18/30, ottenuto dalla media della valutazione delle due prove in itinere.

Prova d'esame solo sritta per statistica. In alternativa è possibile sostenere una prova in itinere e una di completamento, il modulo di statistica è superato con una media pesata delle due prove di almeno 18/30.

Assessment methods

Unique exam for Mathematics and Physics. Separate exam for Statistics.

Stage e tirocini

Nessuno.

Altri riferimenti web

https://elearning.vet.unipi.it/

http://lbg.vet.unipi.it/

Additional web pages

http://bagliacca.altervista.org/progstat.htm

http://bagliacca.altervista.org/progstat.htm

https://elearning.vet.unipi.it/

http://lbg.vet.unipi.it/

Note

Il ricevimento studenti di statistica si svolge al Dipartimento di Economia e Management, II piano, stanza 225. Orario su http://https://unimap.unipi.it/cercapersone/cercapersone.php (Marchetti Stefano - avendo un omonimo riferitevi a quello con tel 050 2216320)

Updated: 12/09/2020 17:09