Elena Bonetti
La trama invisibile. La matematica che scrive la storia
La conferenza mostra come la matematica è stata e sarà
strategica nei passaggi cruciali della storia.
Paolo Caressa
L'algebra del significato
Per secoli i filosofi hanno sognato di formalizzare il linguaggio umano: in tempi recenti questo sogno si sta concretizzando grazie all'incontro fra l'algebra lineare (la disciplina matematica che studia spazi astratti popolati da 'vettori') e l'intelligenza artificiale. Daremo una introduzione alle tecniche di 'word embedding' che hanno reso possibile questo sogno e mostreremo 'in diretta' alcuni esempi di elaborazione matematica del linguaggio.
Breve curriculum: Laurea in matematica presso 'La Sapienza', dottorato di ricerca in matematica a Firenze, ricerca nel campo della geometria differenziale, consulenze nel mondo IT, quantitative analyst per un gruppo finanziario, risk manager per Unicredit, project manager e account manager per software house di Roma, staff direzione IT presso Gestore dei Servizi Energetici. Pubblicazioni sia su riviste scientifiche che divulgative, due libri di storia della matematica, un testo universitario, diverse conferenze e seminari, docente per corsi universitari, di formazione ed e-learning.
Bruno Antonio Cifra
Matematica e Musica: l'armonia delle folle
Si prendono in esame alcuni modelli matematici iterativi
(curve frattali, dinamica delle popolazioni) e si traduce il fenomeno evolutivo in temi musicali. Ciò avviene attraverso la costruzione e l'applicazione di mappe di normalizzazione musicale e processi di ``approssimazione musicale" sulla scala temperata. In particolare viene considerato il modello di Leslie per la dinamica delle popolazioni a due e tre fasce: si costruiscono codificazioni melodiche e armoniche rispettivamente del vettore popolazione e del vettore profilo in corrispondenza dei diversi esiti fenomenologici (stabilità, convergenza, periodicità della popolazione) determinati dalla
struttura degli autovalori della matrice di Leslie.
Breve curriculum: Musicista. Matematico. Insegna Matematica e Fisica presso il Liceo Scientifico Statale "E. Majorana" di Latina. Docente a contratto di Geometria e Analisi Matematica presso la facoltà di Ingegneria di
Sapienza. I suoi interessi si sono rivolti
inizialmente allo studio delle algebre di operatori nell'ambito della teoria quantistica relativistica dei campi, successivamente si è occupato di problemi legati alla codificazione matematica di sistemi e supersistemi musicali. Attualmente si occupa di rappresentazioni musicali di modelli
matematici.
Giuseppe De Marco
La Teoria dei Giochi ed il Problema del Free Riding
Nell'attualità della crisi pandemica, molta attenzione è stata data al dibattito sull’obbligatorietà del vaccino. Aldilà delle questioni sulla costituzionalità o meno dell'obbligo di vaccinazione, è evidente che chi deciderà di non vaccinarsi si troverà, tra qualche mese, a beneficiare dell'immunità di gregge senza aver dato il proprio contribuito, senza aver affrontato i rischi (seppur minimi) della somministrazione del vaccino. Questo tipo di comportamento, ben noto nell'ambito della teoria economica che si occupa di beni pubblici, è chiamato free riding. Più in generale, il fenomeno del free riding emerge quando, all'interno di un gruppo di individui, alcuni membri evitano di dare il proprio contributo ad un bene comune o ad un progetto comune, ritenendo che il gruppo possa funzionare ugualmente nonostante il loro rifiuto. Pertanto, questi individui beneficiano del bene comune senza accollarsi lo sforzo che il loro contributo comporterebbe.
La teoria matematica che studia l'interazione strategica tra
individui razionali, nota come Teoria dei Giochi, permette di
comprendere analiticamente questo fenomeno: il contributo di tutti al bene comune è la soluzione ottimale per il gruppo nella sua interezza e corrisponde all'Ottimo di Pareto del gioco. Tuttavia, questa soluzione non corrisponde al cosiddetto Equilibrio di Nash, dal momento che alcuni membri del gruppo traggono beneficio dal deviare unilateralmente dall'Ottimo di Pareto, contribuendo, quindi, in misura minore degli altri al bene comune.
Recenti sviluppi legati alla teoria dell'Azzardo Morale
riconciliano l'Equilibrio di Nash con l'Ottimo di Pareto: un regolatore esterno può costruire degli incentivi tali che non ci siano benefici per i membri dal deviare dalla soluzione ottima del gruppo. Tuttavia, la teoria mostra come, in talune circostanze, questo meccanismo comporti la dispersione di risorse che altrimenti potrebbero essere distribuite
in modo più efficiente. Il seminario illustrerà questi temi utilizzando semplici esempi che permettono una facile comprensione di tutti gli strumenti matematici coinvolti.
Breve curriculum: Giuseppe De Marco è professore associato di matematica per l'economia e la finanza presso l'Università di Napoli Parthenope e ricercatore per il Centro Studi in Economia e Finanza (CSEF) dell'Università di Napoli Federico II. Dopo aver conseguito la Laurea in Matematica prima e il Dottorato in Matematica per l'Economia e la Finanza poi, presso l'Università di Napoli Federico II, è stato borsista di ricerca presso l'École Polytechnique di Parigi (2004-2005)
e presso l'Università di Salerno (2006). Al momento, è nel collegio dei docenti del Dottorato in Economia, Statistica e Sostenibilità dell'Università Parthenope. La sua attività didattica include gli insegnamenti di finanza matematica, teoria del rischio, teoria dei giochi e ottimizzazione per corsi di laurea triennale e magistrale e per il dottorato.
Valeria Ferrari
Onde gravitazionali e buchi neri: la teoria della Relatività Generale in azione
L'esistenza delle onde gravitazionali e dei buchi neri sono tra le predizioni piu' affascinanti della teoria della gravitazione formulata da A. Einstein nel 1915, la Relatività Generale. In questo seminario, dopo una introduzione sui capisaldi della teoria, verranno illustrate le caratteristiche peculiari di queste onde e verranno discusse le proprietà dei buchi neri; mostreremo inoltre come, a distanza di un secolo dalla formulazione della teoria, si sia arrivati alla loro rivelazione.
Breve curriculum: Valeria Ferrari è professore di fisica teorica
presso l'Università di Roma Sapienza, attualmente in pensione. La sua ricerca scientifica ha riguardato vari aspetti della teoria della gravità einsteniana, e in particolare lo studio dei buchi neri e delle sorgenti di onde gravitazionali. In questo ambito ha coordinato varie collaborazioni nazionali e internazionali. Ha scritto libri di testo di fisica generale (meccanica, termodinamica, ottica ed elettromagnetismo) e di Relatività Generale e più di 140 lavori pubblicati su riviste internazionali.
Paolo Forte
La Macchina di Turing nel pensiero computazionale per il
problem solving
Dal modello logico matematico di A. Turing per un computer moderno si passa alle soluzioni di problemi utilizzando sia le conoscenze matematiche e logiche che un procedimento algoritmico originale senza linguaggi di programmazioni ma usando simboli universali. La potenza del modello di calcolo
della MDT è attualmente usata per valutare le soluzione di un computer attuale. Se non è ottenibile una soluzione con MDT non dipende dalla potenza dell'architettura del calcolatore. Con la MDT si affrontano le problematiche della decidibilità e la classificazione dei problemi e degli algoritmi in classi per conoscere i limiti della calcolabilità. Con il simulatore della
MDT si testano le soluzioni confrontando le strategie di Problem solving e verificando la effettiva calcolabilità.
Breve Curriculum: Professore a contratto di Tecniche di programmazione, Informatica teorica e Laboratorio di Calcolo per numerico per la facoltà di Ingegneria dell'Informazione ``Sapienza" (sede di Latina) e per la facoltà di Ingegneria Civile e Industriale-Aree di interesse: Robotica educativa (Arduino) - Semantica web/Machine learning-Blockchain.
Alessandro Giuliani
Scienza e bellezza: rendere visibile l'invisibile
``Tecnoscienza" è un neologismo molto diffuso che però confonde le idee su cosa sia l'attività scientifica unificando l'esplorazione delle frontiere della conoscenza con la produzione ottimale di oggetti. La tecnica ha bisogno della scienza e viceversa, ma le due attività hanno tempi e obiettivi completamente diversi, come anche messo in luce dalla pandemia COVID-19. Cercheremo allora di chiarire la natura artistica e contemplativa del fare scientifico attraverso la descrizione di due tappe cruciali del pensiero scientifico.
Breve curriculum: Alessandro Giuliani è nato a Roma (dove vive e lavora) nel 1959, è Primo Ricercatore presso l'Istituto Superiore di Sanità dove si occupa di modellistica statistica e matematica dei sistemi biologici e chimici. Collabora con l'Università Keio di Tokyo e con l'Accademia Russa delle
Scienze per lo studio delle transizioni di fase nei sistemi biologici. È membro dell'Accademia delle Scienze della Lettonia. È autore di circa 350 pubblicazioni su riviste internazionali ``peer-review" e di qualche libro di divulgazione scientifica.
Enzo Orsingher
L'evoluzione della matematica da Euclide ai giorni nostri
È presentata una breve storia della matematica antica
(Pitagora, Euclide, Erone) passando per i matematici italiani
da Fibonacci agli algebristi del Cinquecento (Tartaglia, Scipione del Ferro e Cardano). Dopo la formalizzazione della matematica (Viete) e l'invenzione del calcolo infinitesimale (Leibniz e Newton) si assiste allo sviluppo della fisica matematica, dell'analisi e della probabilità. Particolare
attenzione è dedicata a quest'ultima disciplina da Pascal e Bernoulli fino alla rivoluzione assiomatica di Kolmogorov. Un accenno sarà dato alla nascita delle geometrie non euclidee.
Breve curriculum: Enzo Orsingher è stato Professore Ordinario di Calcolo delle Probabilità presso l'Università Sapienza, dove attualmente ricopre la carica di Professore Emerito. È autore di circa 150 pubblicazioni su riviste internazionali, oltre che
di due libri. La sua attività di ricerca riguarda vari aspetti della
teoria dei processi aleatori, in particolare i moti casuali e il legame con le equazioni differenziali. È stato supervisore di una decina di studenti del Dottorato di Ricerca ed ha avuto diverse collaborazioni nazionali ed internazionali. Ha svolto molti seminari e lezioni in varie parti del mondo, specialmente in Russia.
Luigi Preziosi
Treni nel deserto ... facciamo due conti
In molti settori industriali, prima di prendere decisioni e intraprendere
iniziative produttive, spinti dalla necessità di ottimizzare i processi e
quindi di capire i fenomeni coinvolti, ci si affida sempre più allo
sviluppo ed utilizzo di modelli matematici. In questo incontro, dopo aver
introdotto il concetto di modello matematico, lo applicheremo
alle problematiche incontrate in alcuni paesi con ampie zone aride e
desertiche nel progettare e costruire ferrovie ad alta velocità o per
trasportare merci e minerali. Come ci si può immaginare, la sabbia
trasportata dal vento è un grave ostacolo per i treni che attraversano
queste zone: inghiotte i binari, consuma rotaie e ruote, causa
deragliamenti. Quindi è necessario analizzare gli scenari a cui si va
incontro prima di imbarcarsi in simili imprese. Questo si fa sviluppando
opportuni modelli matematici che vengono poi analizzati qualitativamente e
tramite simulazioni numeriche. La matematica rappresenta quindi uno
strumento per scegliere i percorsi ottimali e per identificare le migliori
soluzione e quindi identificare i sistemi di protezione prevedendo anche
in maniera più efficiente i tempi e i costi di manutenzione.
Alfio Quarteroni
Algoritmi per un nuovo mondo
Questo intervento verterà su machine learning (la capacità
di apprendimento
dei computer basata su addestramento grazie a grandi insiemi di dati) e
scienza computazionale (l'uso di modelli matematici basati su principi
fondamentali della fisica) nella risoluzione di problemi differenziali alle
derivate parziali. Verranno discusse analogie e differenze, potenziali e
limitazioni, nonché le enormi possibilità offerte dal loro
uso sinergico. Le
applicazioni riguarderanno la medicina e lo sport da competizione
Benedetto Scoppola
Maree e Terremoti
La teoria delle maree ha segnato, nel bene e nel male, un punto di svolta notevole nello sviluppo della scienza moderna. Il fenomeno delle maree può essere compreso a partire dagli aspetti fenomenologici attraverso l'uso di idee semplici ma non banali, riguardanti la teoria della gravitazione e la descrizione delle forze apparenti che compaiono nei
sistemi di riferimento non inerziali. Le spiegazioni reperibili sui libri di testo sono quasi sempre incomplete e inesatte. La matematica necessaria per la trattazione quantitativa del fenomeno e' piuttosto semplice, ma profonda da un punto di vista concettuale. E' possibile realizzare esperienze laboratoriali sull'argomento, costruendo modelli dinamici. Gli
aspetti interdisciplinari sono numerosissimi e verranno suggeriti al termine del seminario.
Breve curriculum: Professore ordinario di Fisica Matematica, Dipartimento di Matematica dell'Università di Tor Vergata. Oltre all'attività di ricerca in Fisica Matematica (più di 55 pubblicazioni su riviste internazionali con referee, invited speaker in molti congressi, visiting professorship presso la
Rutgers University, University of Virgina, Université de Montpellier 2 e altre, 15 anni di collaborazione con l'Istituto dell'Enciclopedia Italiana, Principal Investigator dell'unità di Tor Vergata del PRIN 2012, membro di diversi
PRIN) studia dal 1998 il problema della didattica della matematica. Per incarico della Association Montessori Internationale e dell'Opera Nazionale Montessori ha curato l'edizione inglese e italiana dei libri ``Psicogeometria" e ``Psicoaritmetica" di Maria Montessori. È stato coordinatore dei corsi TFA e PAS per il settore ``matematica e scienze per
la scuola secondaria di primo grado". Collabora con l'Accademia Nazionale dei Lincei nel progetto ``I Lincei per la Scuola". Insegna i corsi ``Laboratorio didattico di Matematica" e ``Storia della Scienza" nel Dipartimento di Matematica di Tor Vergata, in relazione ai crediti per l'abilitazione alla docenza nella scuola (PF24).
Laura Tedeschini Lalli
Matematica e Paesaggio Sonoro
Il paesaggio è tutelato, nella Costituzione Italiana,
dall'articolo 9, lo
stesso che tutela la Ricerca e la Cultura. Anche il suono è parte
costituente del paesaggio. In un paesaggio i suoni attraversano spazi vasti,
e a volte ci arrivano come conglomerati indistinguibili, a volte riusciamo a
separarne le fonti. La documentazione di questa realtà
è allo studio con
metodi matematici. La documentazione, a sua volta, è
importante sia a fini di
tutela culturale, sia per vagliare le condizioni di salubrità'
uditiva nel
nostro mondo sempre più inquinato acusticamente.
Domenico Vitulano
Analisi della comunicazione non verbale attraverso le immagini
Per comunicazione non verbale si intende la trasmissione di informazione
mediante segnali alternativi alla voce, quali ad esempio le espressioni
facciali, i gesti, gli sguardi, etc.. La comunicazione non verbale ha un
ruolo fondamentale nei diversi processi di socializzazione. Basti pensare
che alcuni studi hanno dimostrato che più del 90%
della nostra comunicazione
giornaliera è di questo tipo. La comunicazione non verbale passa
attraverso
l'uso del corpo, ed in particolare delle espressioni facciali, che risulta
essere molto efficace e rapido. In uno studio recente è stato dimostrato
che sono necessari appena 50 ms per catturare l'attenzione di un individuo.
Risulta evidente, quindi, che l'analisi di tale tipo di comunicazione ha
attirato l'interesse di specialisti in diversi settori quali il marketing
online (siti web, blog, post sui social, ...) così come in ambito
investigativo (civile e militare), culturale (musei, mostre, ...).
Conoscere gli schemi mentali ma, soprattutto, lo stato d'animo delle persone,
permette di progettare e attuare strategie efficaci nella comprensione del
gradimento di un prodotto (nel senso più ampio del termine). Questo si
traduce nel fatto che il potenziale feeling tra tra un Brand e un potenziale
cliente avviene in una fase embrionale, ancor prima che quest'ultimo sia stato
in grado leggere i contenuti per approfondire la propria conoscenza.
Un'efficace strategia di vendita passa, quindi, attraverso l'individuazione
dei desiderata del cliente e nella successiva presentazione del prodotto
che più si avvicina alle sue esigenze. Il mezzo più
rapido per ottenere
tali risultati è quello di analizzare foto e filmati degli utenti in esame
per carpirne la maggiore informazione possibile anche in assenza di interviste
esplicite. Il seminario verterà
su una semplice disamina di alcune tecniche
di elaborazione di immagini orientate a catturare questo tipo di comunicazione,
anche quando questa tende a sfuggire ad un occhio poco attento, sfruttando
i limiti e i vantaggi del sistema visivo umano.
Breve curriculum:
Domenico Vitulano si è laureato in Fisica presso l'Università
degli studi di Napoli ``Federico II" nel 1993 e nel 1997 ha conseguito, con il
massimo dei voti, un master post lauream in Tecnologie per la Comunicazione
e l'Informazione presso l'International Institute of Advanced Scientific
Studies ``R.R. Caianiello". Dal 1995 collabora
con l'Istituto per le Applicazioni del Calcolo ``M. Picone" del CNR,
dal 2001 a settembre 2019 con il ruolo di ricercatore. Attualmente ricopre
il ruolo di Professore di II fascia per il SSD MAT/08 presso il Dipartimento
di Scienze di Base e Applicate per l'Ingegneria di Sapienza.
La sua attività di ricerca comprende aspetti teorici e applicativi
dell'elaborazione matematica di segnali, immagini e video, quali denoising,
compressione, segmentazione, restauro digitale, pattern recognition.
Tali problemi sono affrontati dal punto di vista modellistico-matematico,
metodologico-computazionale e algoritmico implementativo, fornendo software
prototipali testati e validati su dati reali. Gli studi sono stati rivolti,
per esempio, alla realizzazione di tecnologie per l'analisi del degrado
di Beni Culturali, alla microscopia confocale, al monitoraggio ambientale,
alla sicurezza (videosorveglianza, image forensic), al monitoraggio della
qualità dell'aria indoor. Tali competenze trasversali hanno
favorito il suo
coinvolgimento in numerosi progetti di ricerca di base e applicata, ammessi
al finanziamento sulla base di bandi competitivi,
in qualità sia di responsabile scientifico sia di partecipante.
È stato responsabile per la Rete di imprese ATEN IS dei rapporti con le
università e enti di ricerca pubblici e privati e referente IAC-CNR per
la gestione dei rapporti tra lo IAC e la Rete di imprese ATEN IS.
È autore di più di 100 articoli scientifici pubblicati su riviste
scientifiche, tutorials, monografie e atti di conferenze internazionali
ed è titolare di due brevetti. Ha servito come revisore, membro
del Program Committee e associate editor in diversi Convegni internazionali
e riviste scientifiche. È stato relatore di diverse tesi di
laurea (Università La Sapienza e Tor Vergata), di master (IIASS) e
di dottorato (Università La Sapienza).
È attualmente il responsabile del Digital Information
Processing Laboratory (DIPLab, www.diplab.it).
