Argomenti dell'insegnamento
Il corso di Matematica computazionale si propone di fornire agli studenti le conoscenze e le capacità di derivare, analizzare e implementare metodi numerici per risolvere sistemi di equazioni lineari, calcolare autovalori e valori singolari di matrici e approssimare funzioni e radici. Gli studenti si cimenteranno con l'aritmetica esatta e a precisione finita per risolvere problemi matematici e studieranno la teoria sottostante che supporta le soluzioni numeriche. Gli argomenti chiave includono la stabilità, l'analisi degli errori e l'efficienza dell'algebra lineare numerica e degli algoritmi di approssimazione. Il corso introduce anche Matlab come ambiente software per il calcolo numerico, che consente la manipolazione di matrici ad alte prestazioni, la visualizzazione dei dati e l'implementazione di algoritmi efficienti. Sicurezza delle informazioni introduce il campo della sicurezza delle informazioni, coprendo sia gli aspetti tecnici che quelli gestionali. Gli studenti apprenderanno i principi fondamentali della sicurezza ed esploreranno le strategie pratiche per proteggere i sistemi informatici. Il corso offre una visione completa di come identificare le vulnerabilità e implementare protezioni efficaci nei moderni ambienti informatici.

Modalità di insegnamento
Il corso prevede lezioni frontali e sessioni di laboratorio.

Obiettivi formativi
Conoscenza e comprensione - D1.1 Avere una solida conoscenza di matematica, algebra, calcolo numerico e logica elementare a supporto dell'informatica. - D1.14 Conoscere gli aspetti critici della sicurezza dei sistemi informatici, i concetti di base della sicurezza e le tecniche per lo sviluppo di sistemi sicuri. Applicare conoscenza e comprensione - D2.1 Essere in grado di utilizzare gli strumenti della matematica e della logica per risolvere i problemi. - D2.11 Essere in grado di valutare la qualità dei sistemi informativi e di identificarne gli aspetti critici. - D2.17 Essere in grado di analizzare e migliorare le caratteristiche di privacy e sicurezza dei dati nel contesto di infrastrutture software complesse. - D2.19 Essere in grado di applicare le proprie conoscenze in diversi contesti lavorativi. Capacità di esprimere giudizi - D3.2 Essere in grado di lavorare autonomamente in base al proprio livello di conoscenza e comprensione. Capacità di comunicazione - D4.1 Essere in grado di utilizzare una delle tre lingue, inglese, italiano e tedesco, e di utilizzare in modo appropriato termini tecnici e di comunicazione. - D4.5 Essere in grado di lavorare in team per la realizzazione di sistemi informatici. Capacità di apprendimento - D5.1 Avere sviluppato capacità di apprendimento per proseguire gli studi con un elevato grado di autonomia. - D5.3 Essere in grado di seguire la rapida evoluzione tecnologica e di apprendere tecnologie informatiche all'avanguardia e aspetti innovativi dei sistemi informativi di ultima generazione.

Modalità d'esame
Esame finale: L'esame copre argomenti di matematica computazionale e sicurezza informatica, ciascuno dei quali contribuisce per il 50% al voto finale. La parte di Matematica computazionale consiste in un esame scritto con domande di verifica, compiti di trasferimento delle conoscenze ed esercizi. La parte relativa alla sicurezza informatica comprende un progetto, volto a valutare l'applicazione delle conoscenze, e un esame orale con domande di verifica e discussione del progetto. Alla fine del modulo di Matematica computazionale verrà offerto un test intermedio che riguarderà solo il suo contenuto. Gli studenti che otterranno un punteggio di almeno 18 su 30 nel test intermedio dovranno completare solo la parte relativa alla sicurezza delle informazioni nell'esame finale.

Criteri di valutazione
L'esame viene valutato in base alla correttezza e alla chiarezza delle risposte, alla capacità di riassumere e valutare criticamente i concetti, alla capacità di collegare argomenti diversi, alla capacità di risolvere problemi, al pensiero critico e alla qualità dell'argomentazione. Per superare l'esame, gli studenti devono ottenere un punteggio minimo di 18 su 30 in ogni modulo. Ogni modulo contribuisce per il 50% al voto finale. Per la Matematica computazionale, la valutazione si basa interamente sull'esame scritto. Per Information Security, la valutazione è suddivisa tra un progetto (30%) e un esame orale (70%). Il progetto valuta la capacità di applicare le conoscenze in un contesto pratico, di riassumere i concetti, di spiegare le cose bilanciando concisione e completezza. L'esame orale valuta la chiarezza delle risposte, la capacità di ricordare i principi e i metodi utilizzati per la sicurezza delle informazioni e le conoscenze applicate acquisite con lo sviluppo del progetto.

Bibliografia obbligatoria

-      Anne Greenbaum e Tim P. Chartier. Metodi numerici: Design, Analysis, and Computer Implementation of Algorithms. Princeton University Press, Princeton, N.J., edizione illustrata, aprile 2012. ISBN 978-0-691-15122-9.

-      George Lindfield e John Penny. Metodi numerici: Using MATLAB. Academic Press, Waltham, MA, 3a edizione, luglio 2012. ISBN 978-0-12-386942-5.

-      Dorothy C. Attaway Ph.D. MATLAB: A Practical Introduction to Programming and Problem Solving. Butterworth-Heinemann, Amsterdam Boston, 3a edizione, luglio 2013. ISBN 978-0-12-405876-7.

-       Materiali diapositive e articoli scientifici

Bibliografia facoltativa

Kendall Atkinson. Introduzione all'analisi numerica. Wiley, New York, 2a edizione, gennaio 1991. ISBN 978-0-471-62489-9.

 Cleve B. Moler. Calcolo numerico con MATLAB. Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia, Pa, gennaio 2004. ISBN 978-0-89871-560-6.

Computer & Internet Security: A Hands-on Approach 3rd Edition (ISBN: 978-17330039-4-0)

Computer Security: A Hands-on Approach, 3rd Edition (ISBN: 978-17330039-5-7)

Internet Security: Un approccio pratico, 3a edizione (ISBN: 978-17330039-6-4)

Altre informazioni
Software utilizzato: - MATLAB (https://www.mathworks.com/products/matlab.html) - Strumenti forniti durante le sessioni di laboratorio