Learning outcomes
I contenuti che questo MOOC affronta e la logica strutturale che sviluppa identificano un primo obiettivo che è quello di far comprendere e utilizzare in modo appropriato il linguaggio e i lemmi dell'informatica e far sì che si approcci l’informatica stessa con un paradigma strutturale che la teoria dei grafi prima e il suo sviluppo nella teoria delle rete ben rappresenta. Il secondo obiettivo di questo percorso è l’assumere capacità di solutore e non risolutore di problemi, la capacità, cioè, di analizzare sia in situazioni deterministiche che non deterministiche per applicare l’informatica in tutte le situazioni in cui sia necessario analizzare e automatizzare processi che implicano l’assunzione, la gestione e la distribuzione di informazioni.
Background and Requirements
Nessun prerequisito.
Textbooks
- Barabási A., Link. La nuova scienza delle reti, Torino, Einaudi, 2004.
- Barabási A., Lampi. La trama nascosta che guida la nostra vita, Torino, Einaudi, 2011.
- Higgins P. M., La matematica dei social network. Una introduzione alla teoria dei grafi, Bari, Dedalo, 2012.
- Liverani M., Qual è il problema? Metodi, strategie risolutive, algoritmi, Sesto San Giovanni (MI), Mimesis, 2005.
- Muracchini L., Introduzione alla teoria dei grafi, Torino, Boringhieri, 1967.
Course Format
Il MOOC si sviluppa a partire da una definizione di dato e informazione e dei principali termini che si utilizzano in modo trasversale nei diversi contesti dell’informatica per poter comprendere in modo efficace le tematiche che vengono affrontate nelle video-lezioni. Dopo aver definito un vocabolario di base verranno affrontate le tematiche relative alla teoria dei grafi come struttura relazionale. L’importanza della teoria dei grafi risiede nella constatazione, che sarà una costante del MOOC, che tale struttura rappresenta un potente strumento di schematizzazione e analisi di strutture reali, con la logica che deriva dall’origine storica della teoria dei grafi, il problema dei
ponti di Königsberg, al centro di un lavoro del 1736 del matematico svizzero Eulero.
Questo inquadramento storico che poi permetterà di affrontare le tematiche relative alla rappresentazione dei problemi sottolineerà, una volta di più, che affrontare l’informatica significa acquisire capacità di formalizzazione che poi gli strumenti elettronici sono in grado di applicare efficacemente.
La rappresentazione dei problemi, insieme alle strutture delle mappe concettuali, che verranno affrontate contestualmente introdurranno allo sviluppo del concetto del passaggio “dal logico al topologico” e cioè l’utilizzo di strutture concrete, circuiti elettronici nel nostro caso, per
realizzare strutture logiche e quindi astratte. Internet è una rete per cui rappresentabile come grafo e conseguentemente analizzabile e gestibile con le regole geometriche della struttura relazionale.
Per affrontare in maniera strutturale la rappresentazione e soluzione dei problemi sarà affrontata la descrizione dei quattro problemi fondamentali per poter definire modalità di soluzione legate non al problema specifico ma alla tipologia a cui appartiene.
A partire da questi argomenti si affronteranno i concetti principali e alcune delle regole fondamentali delle reti di Petri, per descrivere
come l’informatica, sempre attraverso a strutture relazionali riconducibili a grafi, si rapporta con sistemi discreti e distribuiti.
I contenuti relativi alle reti di Petri, in particolare svilupperanno le tematiche legate alla descrizione di sistemi in termini di comportamento e interazioni, di sistemi quindi che non sono deterministici, cioè per i quali non è possibile definire in modo univoco ciò che succederà semplicemente analizzando i dati iniziali; questi processi sono frequenti nelle applicazioni che i sistemi informatici automatizzano.
A conclusione del cammino che partendo dalla teoria dei grafi analizza l’informatica dal punto di vista della formalizzazione di processi in termini di dati e relazioni, che sono parole chiave nel concetto di informazione verranno prese in esame le reti ad invarianza di scala o “scale free” così come descritti, in particolare, dallo scienziato ungherese Albert-László Barabási.
Le reti ad invarianza di scala trovano applicazione sia nelle reti sociali che per Internet o il WEB evidenziando l’utilità degli strumenti dell’informatica oltre una loro semplice funzione di velocizzazione o semplificazione del lavoro.
