ALLEGATO 1
PIANO DEGLI STUDI
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| PIANO DEGLI STUDI DELLE ARMI NAVALI |
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|I CLASSE Periodi |
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|Analisi Matematica I | 174 |
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|Geometria | 145 |
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|Fisica I | 145 |
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|Chimica | 145 |
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|II CLASSE Periodi |
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|Analisi Matematica II | 130 |
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|Fisica II | 169 |
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|Meccanica Razionale | 65 |
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|Calcolo Numerico | 104 |
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|Fondamenti di Inform. I | 117 |
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|Elettrotecnica | 130 |
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|III CLASSE Periodi |
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|Elettronica applicata I | 150 |
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|Fisica Tecnica | 150 |
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|Teoria dei sistemi | 125 |
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|Campi elettromagnetici | 135 |
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|Teoria dei segnali I | 150 |
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|IV CLASSE Periodi |
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|Reti logiche | 135 |
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|Economia ed organizzazione aziendale | 108 |
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|Controlli automatici | 135 |
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|Teoria dei segnali II | 135 |
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PROGRAMMI DEGLI
INSEGNAMENTI
PROGRAMMA DI
ANALISI DI MATEMATICA I
(per la 1 Classe Corpi Tecnici)
PROGRAMMA (174 periodi)
Nozioni introduttive: alcuni elementi di logica. Richiami sugli
insiemi. Relazioni e applicazioni. Numeri reali: presentazione di R
per via assiomatica. Insiemi di numeri reali. Estremo inferiore ed
estremo superiore di un insieme di numeri reali. Massimo e minimo di
un insieme. Proprieta' topologiche di R. Teorema di Bolzano
Weierstrass.
Successioni in R, limiti: Successione. Estremo inferiore ed estremo
superiore di una successione. Successioni monotone. Limite di una
successione. Successioni regolari. Limiti di successioni monotone,
successioni non regolari. Massimo e minimo limite e relative
proprieta'.
Teoremi sui limiti. Successioni di Cauchy. Teoremi sui limiti per
successioni di cauchy - limn (1+1/n)n e limiti che da questo si
deducono. Regole di Cesaro. Successioni infinitesime ed infinite.
Serie: definizioni. Serie convergenti, divergenti, indeterminate.
Criterio generale di convergenza. Condizione necessaria per la
convergenza di una serie. Raggruppamento e riordinamento di una
serie. Convergenza assoluta. Operazioni sulle serie. Incondizionata
convergenza. Criteri di convergenza assoluta (confronto, ordine di
infinitesimo, Radice, Kummer, Rapporto, Raabe).
Criteri di convergenza non assoluta. Serie a termine di segno
alternato e criterio di convergenza. Funzioni, limiti: funzioni -
estremo inferiore ed estremo superiore di una funzione. Massimo e
minimo di una funzione. Punto di Weierstrass relativo all'estremo
inferiore ed all'estremo superiore. Teorema di Bolzano Weiestrass.
Funzioni composte - monotone - inverse. Proprieta' locali delle
funzioni - crescenza e decrescenza in un punto - massimi e minimi
relativi - limiti di funzioni. Teorema di Cauchy - limiti di
restrizioni - limite sinistro e limite destro. Teoremi sui limiti
(unicita' del limite, confronto, permanenza del segno, limitatezza
locale) - limiti delle funzioni composte - limiti delle funzioni
monotone.
Casi di indecisione - limiti notevoli. Infinitesimi, infiniti e
relativi principi di sostituzione. Continuita': funzioni continue -
somma, prodotto quoziente di funzioni continue - funzioni composte
con funzioni continue - discontinuita' e vari tipi. Continuita'
uniforme. Teoremi sulle funzioni continue (teorema degli zeri e
corollari, teorema di Weiestrass, teorema di Cantor) - funzioni con-
tinue invertibili. Particolari funzioni uniformemente continue -
funzioni a variazione limitata - funzioni assolutamente continue.
La derivata: definizione di derivata e significato geometrico -
derivata destra e derivata sinistra - derivata generalizzata -
differenziabilita'. Regole di derivazione - derivate e differenziali
successivi. Derivate di funzioni composte. Derivate di funzione in-
versa. Teorema di Rolle, Cauchy, Lagrange e conseguenze. I teoremi di
L'Hospital. Polinomi e formule di Taylor. Varie forme del resto della
formula di Taylor. La derivata per lo studio di proprieta' di
funzioni definite in un intervallo. Funzioni monotone - funzioni
convesse - funzioni concave. Asintoti. La derivata per lo studio lo-
cale di una funzione.
L'integrale: somme integrali e relative proprieta'. Integrale
inferiore ed integrale superiore. Definizione di integrale. Teorema
di Riemann. Condizione necessaria per l'integrabilita'. Condizione
sufficiente per l'integrabilita'. Significato geometrico. Proprieta'
dell'integrale. Teorema della media. La funzione integrale e relative
proprieta'. Funzioni primitive. Integrale indefinito. Calcolo degli
integrali definiti. Teorema fondamentale. Ricerca delle funzioni
primitive e metodi di integrazione. Integrali impropri. Assoluta
integrabilita'. Criteri per l'esistenza di un integrale improprio.
PROGRAMMA DI GEOMETRIA
(per la 1 Classe Corpi Tecnici)
PROGRAMMA (145 periodi)
a.- Richiami di geometria e trigonometria piana
b.- Algebra lineare
Definizione delle strutture di gruppo, di anello e di corpo. Spazi
vettoriali e relativa dimensione di uno spazio vettoriale.
Applicazioni lineari fra spazi vettoriali, nucleo di un'applicazione
lineare. Matrice associata ad una applicazione lineare. Spazio
vettoriale di applicazioni lineari o delle matrici associate.
Composizione di applicazioni lineari: prodotto di matrici. Rango di
una matrice.
Determinante di una matrice quadrata e relative proprieta'. Primo e
secondo teorema di Laplace. Teorema di Kronecher. Inversa di una
matrice, matrici ortogonali. Sistemi di equazioni algebriche lineari.
Teorema di Cramer, teorema di Rouche'-Capelli. Sistemi lineari
dipendenti da uno o piu' parametri lineari. Endomorfismi di uno
spazio vettoriale. Autovalori ed autovettori di un endomorfismo.
Polinomio caratteristico e radici caratteristiche di un endomorfismo.
Autospazi. Condizioni per la diagonalizza-bilita' di un endomorfismo.
Spazi vettoriali con prodotto scalare. Ortogonalita'. Basi
ortonormali. Matrici ortogonali. Endomorfismi autoaggiunti. Forme
bilineari quadratiche hermitiane. Il corpo complesso C come
prolungamento del corpo reale. Piano di Gauss. Forma trigonometrica.
Radici n-me. Chiusura algebrica di C.
c.- Geometria analitica del piano e dello spazio
Coordinate cartesiane nella retta, nei fasci di rette, nel piano,
nello spazio. Segmenti orientati e loro misura: relazione di Chasles.
Cenno alle coordinate polari, sferiche e cilindriche. Lo spazio
vettoriale dei vettori geometrici. Prodotto scalare, prodotto
vettoriale, prodotto misto. Area del triangolo, volume del tetraedro.
Proprieta' lineari del piano: condizione di allineamento di tre punti
ed equazione cartesiana della retta. Fascio di rette.
Proprieta' lineari dello spazio: condizioni di allineamento di tre
punti, condizione di complanarita' di quattro punti. Equazione del
piano. Rappresentazione cartesiana della retta nello spazio: forma
generale, forma ridotta, forma normale, forma parametrica. Problemi
relativi alla mutua posizionedi rette, di piani, di retta e piano:
condizioni di parallelismo fra rette, fra piani, fra retta e piano.
Proprieta' metriche del piano e dello spazio. Coseni direttori di una
retta orientata. Angolo di due rette orientate. Condizioni di
perpendicolarita' fra rette, fra piani, fra retta e piano. Equazione
normale della retta (nel piano) ed equazione normale del piano.
Trasformazione delle coordinate cartesiane nel piano e nello spazio.
d.- Le coniche
Lo spazio ampliato e lo spazio complesso. Elementi impropri, elementi
immaginari. Rapporto semplice di tre punti allineati o di tre rette
di un fascio. Birapporto e relative proprieta'. Gruppi armonici. Le
coniche come luoghi geometrici: loro equazioni canoniche. Definizione
analitica di conica. Polarita' rispetto ad una conica. Le tre specie
di coniche: iametri, assi, centro, asintoti.
Equazioni delle coniche rispetto a particolari sistemi di
riferimento. Riduzione a forma canonica dell'equazione di una conica.
Invarianti di una conica rispetto a trasformazioni di coordinate
ortogonali. Fasci di coniche e relativi problemi.
e.- Le quadriche
Definizione analitica di quadrica. La sfera, il cono, il cilindro.
Intersezione di una retta o di un piano con una quadrica. Quadriche
specializzate. Piano tangente ad una quadrica in un suo punto: punti
ellittici, parabolici e iperbolici. Polarita' rispetto ad una
quadrica. Piani diametrali e centro di una quadrica, diametri.
Equazioni delle quadriche rispetto a particolari sistemi di
riferimento. Piani principali ed assi. Equazioni canoniche delle
quadriche; sottospazi. Dipendenza ed indipendenza lineare. Basi di
uno spazio vettoriale:
PROGRAMMA DI FISICA I
(per la 1 Classe Corpi Tecnici)
- PROGRAMMA (145 periodi)
Vettori, calcolo vettoriale, errori e loro propagazione. Il punto
materiale, vincoli. Vettori velocita' ed accelerazione in sistemi di
riferimento diversi. Velocita' ed accelerazione angolari.
Accelerazione complementare. Concetto di forza, forze fondamentali,
campi di forze. Azioni e reazioni. Statica del punto materiale.
Leggi di Newton, inerzia e massa. Forze apparenti. Il peso dei corpi.
Forza di Coriolis. Massa ridotta. Impulso e quantita' di moto. Lavoro
ed energia cinetica.
Terzo principio della dinamica. Forze conservative, energia
potenziale, gravitazionale, coulombiana, elastica, centrifuga.
Sistemi discreti di punti materiali. Prima e seconda equazione
cardinale. Energia dei sistemi, teorema di Konig. Atomi e molecole,
atomo di Bohr. Urti molecolari. Grandezze, campioni, dimensioni.
Sistemi di unita' di misura. Sistemi continui. Lo stato fluido.
Liquidi, compressibilita' e viscosita'. Statica dei fluidi, legge di
Stevino. Solidi, trazione e torsione.
Attrito radente, resistenza del mezzo. Corpi rigidi. Statica del
corpo rigido. Baricentro e centro di spinta. Statica dei corpi rigidi
appoggiati, galleggianti, girevoli. Momento assiale, macchine
semplici. Moti traslatori. Moti rettilinei (uniformi, uniformemente
vari, armonico). Moto parabolico. Pendolo semplice. Moto oscillatorio
smorzato e forzato. Composizione e sovrapposizione dei moti armonici.
Moto circolare uniforme ed uniformemente accelerato. Momento di
inerzia. Moti rotatori (uniforme, uniformemente accelerato,
armonico).
Moto di rotolamento. Attrito volvente. Onde elastiche
unidimensionali, potenza trasportata. Onde nei fluidi. Onde
stazionarie. I suoni. Effetto Doppler. Elemento di calcolo delle
probabilita'. Distribuzione discreta e continua. Valori medi.
Deviazione standard. Elementi di teoria cinetica dei gas. Energia
cinetica e temperatura. Equilibrio statistico e distribuzione di
Boltzmann delle velocita' molecolari.
Temperatura e termometri, principio zeresimo. Dilatazioni termiche.
Conduzione del calore, convenzione, irragiamento. Corpo nero. Il
postulato di Clausius. Prima esperienza di Joule. Calorimetria.
Calori latenti, specifici, molari. Sistemi termodinamici,
trasformazioni quasi statiche. Sistemi p, V, T. Isoterme reali.
Primo principio della termodinamica. Lavoro per i sistemi p, V, T.
Equazioni di Poisson-Laplace. Espansione libera. Postulato di Lord
Kelvin. Equivalenza dei due postulati. Cicli con due sorgenti.
Campi, calcolo per configurazioni semplici. Il potenziale. Forza di
Lorenz. Moto di cariche in campo elettrico, in campo magnetico e
sottoposte ad onde elettromagnetiche.
PROGRAMMA DI CHIMICA
(per la 1 Classe Corpi Tecnici)
- PROGRAMMA (145 periodi)
a.- La struttura dell'atomo
Elettrone, nucleo, numero atomico, massa atomica. Atomo di Thomson,
di Rutherford e di Bohr. Completamenti alla quantizzazione di Bohr.
Spettri di emissione. Natura ondulatoria degli elettroni. Gli
orbitali. Energia e forma degli orbitali. Costruzione ideale degli
atomi e sistema periodico. Dimensioni atomiche. Energia di
ionizzazione. Affinita' elettronica.
b.- Legami chimici
Legame covalente omeopolare ed eteropolare. Elettronegativita' e
legame ionico. Legame dativo. Legami ibridi e geometria molecolare.
Legami dipolari. Legame ad idrogeno. Legame ad elettroni
delocalizzati. Risonanza. Legame metallico.
c.- Stechiometria
Peso atomico. Peso molecolare. Peso formula. Le formule chimiche e la
nomenclatura. Grammoatomo. Grammomolecola. Grammoformula. Mole.
Numero di ossidazione.
d.- Lo stato gassoso
Leggi di Boyle, di Charles e di Gay-Lussac. Equazioni di stato dei
gas ideali. Leggi di Dalton e di Amagat. Principio di Avogadro.
Teoria cinetica dei gas. Gas reali ed equazione di Van del Waals.
Effetto Joule-Thomson e liquefazione dei gas. Temperatura e pressione
critica.
e.- Stati condensati della materia
Lo stato solido. Tipi di solidi. Lo stato liquido. Tensione
superficiale e viscosita'. Pressione di vapore. Temperatura di
ebollizione e calore di evaporazione. Passaggi di stato. Curve di
riscaldamento e di raffreddamento. Equazione di Clausius-Clapeyron.
Diagrammi di stato.
f.- Richiami di termodinamica e termochimica
Concetti di base. Primo principio della termodinamica.
Trasformazioni reversibili e irreversibili. Entalpia e sue
applicazioni in chimica (legge di Hess). Probabilita' termodinamica
di stato ed entropia. Secondo e terzo principio della termodinamica.
Energia libera.
g.- Soluzioni
Tipi di soluzioni e meccanismo di solubilizzazione. Solubilita' ed
entalpia di miscelamento. Modi di esprimere le concentrazioni.
Definizione di peso equivalente. Soluzioni ideali e soluzioni reali.
Separazione dei componenti. Soluzioni di soluti non volatili e
problematiche relative. Proprieta' colligative. Solubilita' di gas
nei liquidi.
h.- Equilibri chimici
Equilibri nei sistemi omogenei ed in sistemi eterogenei. Fattori che
influenzano l'equilibrio. Energia libera e costanti di equilibrio.
Equazione di Vant'Hoff. Prodotto ionico dell'acqua. Il pH.
Elettroliti forti e deboli in acqua. Acidi e basi: teoria di
Arrhenius, Bronstead-Lowry e Lewis. I sali. Idrolisi salina.
Soluzioni tampone. Titolazioni acido-base. Gli indicatori di pH.
Prodotto di solubilita' e problematiche relative. Proprieta'
colligative. Solubilita' di gas nei liquidi. Le fasi in un sistema
eterogeneo e la varianza del sistema. Regole delle fasi. Gli
essiccanti.
i.- Cinetica chimica
Meccanismo di reazione e velocita' di reazione. Ordine e
molecolarita'. Costante di equilibrio e costanti di velocita'.
Equazione di Arrhenius. I catalizzatori: cenni sulla catalisi
omogenea ed eterogenea.
l.- Soluzioni di elettroliti ed elementi di elettrochimica
Dissociazione elettrolitica e proprieta' delle soluzioni.
Conducibilita' elettrica e sua misura. Legge sulla migrazione
indipendente degli ioni. Cenni sul coefficiente di attivita'. Le pile
ed il potenziale di elettrodo. Derivazione termodinamica
dell'equazione di Nernst. Elettrodi di prima e seconda specie,
elettrodi redox, elettrodi a gas, elettrodi di riferimento.
Potenziali standard. Pile chimiche e pile a concentrazione. Misura
potenziometrica del pH. Esempi di pile commerciali: Leclanche', Ruben
Mallory, Weston. Cenni sulle pile a combustibile.
m. Elettrolisi
Polarizzazione degli elettrodi e tensione di decomposizione.
Sovratensione. Legge di Faraday. Rendimento di corrente. Rendimento
di energetico. Esempi di elettrolisi: dell'acqua, di soluzioni di
sali (NaCl, ZnSO4) di sali fusi. Cenni sulla raffinazione
elettrolitica del rame e sulla preparazione dell'alluminio.
Accumulatori.
n.- Corrosione
Corrosione chimica e corrosione elettrochimica dei metalli. Cenni sui
sistemi di protezione.
o.- Materiali per l'elettronica
Generalita' sui semiconduttori. Semiconduttori intrinseci ed
estrinseci di tipo p e tipo n. Produzione di silicio di grado
elettronico. Drogaggio. Crescita epitassiale.
p.- Elementi di chimica organica
Concetti generali su: idrocarburi saturi, insaturi ed idrocarburi
aromatici. Gruppi funzionali: alcoolico, aldeidico, chetonico, acido
amminico, immidico. Eteri e esteri (nitroglicerina e grassi).
Esercitazioni. Esercitazioni numeriche di stechiometria relative ai
vari argomenti trattati nel corso.
PROGRAMMA DI
ANALISI MATEMATICA II
(Per la 2 Classe Armi Navali)
PROGRAMMA (130 periodi)
a.- Funzioni in Rn
Lo spazio Rn. Sue proprieta' metriche e topologiche. Funzioni di
punto e funzioni reali di n variabili reali. Funzioni composte.
Applicazioni vettoriali. Limiti e continuita'.
b.- Calcolo differenziale
Derivate parziali. Derivate successive. Teorema di Schwarz sulla
invertibilita' dell'ordine di derivazione. Il differenziale.
Condizione necessaria per la differenziabilita'. Condizione
sufficiente per la differenziabilita'. Derivata direzionale.
Significato geometrico. Condizione sufficiente per l'esistenza della
derivata direzionale. Il gradiente. Derivata e differenziale delle
funzioni composte. Teoremi sulle funzioni differenziabili.
Applicazioni. Linee di livello. Funzioni omogenee. Forme quadratiche.
Formula di Taylor. Punti stazionari per una funzione. Massimi e
minimi relativi. Funzioni definite implicitamente da una equazione f
(x,y)=0 o da una equazione f (x,y,z)=0. Teorema del Dini. Funzioni
definite implicitamente da un sistema. Applicazioni invertibili in
piccolo e in grande. Massimi e minimi vincolati. Regola di Lagrange.
c.- Calcolo integrale
Misura di Jordan in Rn. Proprieta' della misura. Domini normali.
Definizione di integrale per funzioni di piu' variabili. Proprieta'
dell'integrale. Integrali dipendenti da parametri. Derivazione sotto
il segno di integrale. Integrazione delle funzioni definite su domini
limitati e misurabili. Integrali doppi e integrati tripli. I teoremi
di riduzione per gli integrali doppi e tripli. Cambiamento di coor-
dinate per il calcolo degli integrali multipli. Integrali
generalizzati e funzioni sommabili. Criteri di assoluta
integrabilita'. Integrali impropri e funzioni non sommabili.
d.- Integrali curvilinei e superficiali
Curva e traccia. Curve semplici, chiuse, aperte. Curve regolari e
generalmente regolari. Tangente a una curva. Curve rettificabili.
Lunghezza di una curva. Ascissa curvilinea. Definizione di integrale
curvilineo e relative proprieta'. Forme differenziali. Integrali
curvilinei e forme differenziali. Forme differenziali esatte
localmente e globalmente. Domini regolari e domini orientati. Formule
di Gauss-Green. Superficie e traccia. Superficie regolare e sua
rappresentazione parametrica. Calcolo dell'area di una superficie.
Superficie orientabile. Definizione di integrale di superficie.
Integrali di superficie di forme quadratiche. Formule di Gauss-Green.
Teorema di Stokes.
e.- Successioni e serie di funzioni
Convergenza puntuale e uniforme di una successione di funzioni.
Continuita', derivabilita' e integrabilita' della funzione limite.
Serie di funzioni. Convergenza puntuale, totale e uniforme. La
convergenza uniforme e le operazioni di integrazione e derivazione
per serie. Serie di Taylor. Criteri di sviluppabilita'. Serie di
potenze. Serie trigonometriche. Serie di Fourier e criteri di
sviluppabilita'.
f.- Equazioni differenziali
Problema di Cauchy. Esistenza e unicita' delle soluzioni locali.
Nozioni di integrale particolare, singolare, generale. Equazioni a
variabili separabili. Esatte. Manfredi. Lineari del I Ordine.
Bernoulli. Equazioni lineari di ordine n. Teorema di Liouville-
Jacobi. Sistemi fondamentali di integrali. Struttura dell'integrale
generale. Metodo di Lagrange. Equazioni differenziali a coefficienti
costanti. Il problema di Cauchy per equazioni della forma f
(x,y,y')=0. Equazione di Clairaut. Equazioni del tipo x=f (y'), y=f
(y'). Integrazione per serie.
g.- Cenni sulle funzioni olomorfe
Funzioni di variabile complessa. Derivabilita' e teorema di Cauchy-
Riemann. Funzioni olomorfe. La funzione esponenziale.
h.- Trasformata di Laplace.
Integrale e Trasformata di Laplace. Ascissa di convergenza e semipi-
ano di convergenza. Olomorfia di F(s). Regole di L-trasformazione.
Trasformata delle funzioni di uso corrente. Teoremi del valore
iniziale e del valore finale. Antitrasformata di Laplace di funzioni
razionali. Applicazione alle equazioni differenziali.
PROGRAMMA DI
FISICA II
(Per la 2 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (169 periodi)
a.- Elettrostatica
La carica elettrica e le sue proprieta'. Legge di Coulomb. Campo
elettrostatico di una carica puntiforme, di un sistema discreto e di
una distribuzione continua di cariche. Potenziale elettrico. Teorema
di Gauss. Il campo elettrostatico in presenza di conduttori. Teorema
di Coulomb. Induzione elettrostatica. Conduttori cavi: schermi
elettrostatici. Relazioni fra le cariche e potenziali di un sistema
di conduttori. Condensatori. Condensatori ad influenza completa.
Capacita' di un conduttore isolato e di un condensatore. Energia di
carica. Sistemi di conduttori. Densita' di energia del campo
elettrostatico nel vuoto. Pressione elettrostatica. Forze fra
conduttori carichi. Il campo elettrostatico in presenza di
dielettrici. Polarizzazione del dielettrico. I tre vettori elettrici
E, P, D. Dielettrici normali. Condensatori con dielettrico.
b.- Correnti elettriche stazionarie
Intensita' e densita' di corrente elettrica. Equazione di continuita'
per J. Il resistore, l'elettromotore. Il circuito elettrico. Legge di
Ohm. Legge di Joule. I principi di Kirchoff. Il circuito RC.
c.- Campo magnetostatico nel vuoto
Il vettore induzione magnetica B ed il vettore intensita' di campo
magnetico H. La 1 e la 2 legge elementare di Laplace. Proprieta' del
vettore B: teorema di Gauss e di Ampere. Interazioni fra circuiti
percorsi da corrente. Definizione elettrodinamica dell'ampere. La
forza di Lorentz. Moto di cariche in campo magnetico.
d.- Campo magnetico nella materia
Polarizzazione magnetica nella materia. Meccanismi che determinano la
polarizzazione. Diamagnetismo e paramagnetismo. I tre vettori H, B ed
M: loro proprieta' e relazione che li lega. Permeabilita' magnetica
assoluta e relativa. Il ferromagnetismo. Ciclo di steresi di una
sostanza ferromagnetica. Circuiti magnetici: forza magnetomotrice e
riluttanza; legge di Hopkinson; circuiti con traferro.
e.- Induzione elettromagnetica
Forze elettromotrici e correnti indotte. Legge di Faraday-Newmann e
legge di Lenz. Legge di Felici. Correnti di Foucault. Forma
differenziale della legge dell'induzione. L'autoinduzione. Fenomeni
transitori in un circuito induttivo. Densita' di energia del campo
magnetico nel vuoto. La mutua induzione. Circuiti in regime
variabile.
f.- Equazioni di Maxwell ed onde elettromagnetiche
Le leggi fondamentali dell'elettromagnetismo. Le equazioni di Maxwell
nel vuoto ed in un mezzo omogeneo ed isotropo. Onde elettromagnetiche
ed equazione delle onde. Caso di Onde piane. Il vettore di Poynting.
Energia e quantita' di moto di un'onda. Equazione di continuita' per
il vettore di Poynting. Onde monocromatiche in un dielettrico: la
velocita' di fase e l'indice di rifrazione. La velocita' di gruppo.
Leggi della riflessione e della rifrazione. L'interferenza. La
diffrazione (cenni).
g.- Introduzione alla meccanica quantistica
Stato di un sistema secondo la meccanica classica. Esperienza di
diffrazione con elettroni. Effetto fotoelettrico. Funzione d'onda e
suo significato. Principio di indeterminazione. Equazione di
Schoedinger. Equazione degli stati stazionari. Esempi: particella
libera, buca di potenziale infinita, barriera di potenziale (effetto
tunnel). Atomo di idrogeno. Spin dell'elettrone, principio di Pauli.
h.- Stato solido
Potenziale periodico. Proprieta' della f.d'o. di un potenziale
periodico. Numerico di stati permessi in un cristallo. Bande e gap di
energia. Isolanti e metalli nel caso unidimensionale. Modello
dell'elettrone libero per i metalli. Densita' degli stati, livello di
Fermi a O.K; funzione di lavoro.
PROGRAMMA DI
MECCANICA RAZIONALE
(Per la 2 Classe AN)
- PROGRAMMA (65 periodi)
a.- Campi di forza
Forze, momento. Sistemi equivalenti. Lavoro.
b.- Geometria delle masse
Centro di massa. Momenti di inerzia, tensore di inerzia.
c.- Cinematica
Corpi rigidi, traslazioni, rotazioni; velocita' di traslazione,
velocita' di rotazione. Cinematica relativa, catene cinematiche.
d.- Stereomeccanica
Sistemi inerziali. Equazioni di bilancio. Equazioni di Newton,
equazioni di Eulero. Teorema integrale dell'energia. Integrali primi.
Sistemi, equazioni cardinali. Dinamica relativa. Vincoli olonomi,
spostamenti virtuali. Equazione simbolica della dinamica. Equazione
di Lagrange. Statica: principio dei lavori virtuali, stabilita'
dell'equilibrio, statica relativa. Vibrazioni lineari.
PROGRAMMA DI
CALCOLO NUMERICO
(Per la 2 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (104 periodi)
a.- Analisi dell'errore
Rappresentazione dei numeri su un calcolatore digitale. Cause e tipi
di errori di calcolo. Errore assoluto ed errore relativo. Stima del
massimo errore assoluto nel calcolo del valore numerico di una
funzione.
b.- Equazioni in una incognita
Separazione e prima approssimazione delle radici reali di una
equazione. Metodi iterativi in generale e relativi teoremi di
convergenza. Ordine di convergenza. Metodo delle corde e metodo delle
tangenti. Equazioni algebriche e relative proprieta'. Metodo di
Laguerre per determinare un confine superiore delle radici reali pos-
itive. Successione di Sturm e relativo teorema. Metodo di Bairstow.
c.- Algebra lineare
Richiamo delle definizioni e teoremi principali della teoria delle
matrici. Matrici e blocchi, matrici riducibili. Vettori ortonormali e
procedimento di ortonormalizzazione di Gram-Schmidt. Matrici
unitarie. Autovalori e autovettori, proprieta' relative. Matrici
simili. Matrici Hermitiane, teorema di Hermite. Triangolarizzazione
ed eventuale diagonalizzazione mediante matrici unitarie. Matrici
normali. Teorema di Hamilton-Cayley e polinomio minimo. Forma
canonica di Jordan. Forme Hermitiane. Teorema di Silvester. Norme
vettoriali e norme matriciali. Teorema di Hirsch. Matrici convergenti
e teorema relativo.
d.- Sistemi lineari
Metodi di Gauss e Gauss - Jordan con pivot parziale e totale. Metodi
di fattorizzazione, LR, QR con matrici elementari e con matrici di
Givens. Algoritmo di Choleski. Condizionamento di un sistema lineare.
Metodi iterativi in generale e teorema di convergenza. Metodi di
Jacobi e Gauss-Seidel, metodi di rilassamento. Metodo dei minimi
quadrati per un sistema sovradeterminato.
e.- Sistemi non lineari
Metodi di Newton-Jacobi e di Newton-Raphson.
f.- Calcolo di autovalori e autovettori
Localizzazione degli autovalori. Teorema di Gershgorin. Caso delle
matrici Hermitiane e teorema di separazione. Metodo delle potenze.
Caso delle matrici reali simmetriche. Matrici tridiagonali. Metodi di
Givens e di Jacobi. Metodi LR e QR.
g.- Interpolazione
Teorema di espansione di una funzione mediante le differenze divise.
Polinomio di interpolazione di Newton e di Lagrange e relativo
errore. Interpolazione osculatoria di Hermite. Funzioni spline.
h.- Integrazione numerica
Grado di precisione ed errore di una formula di quadratura. Formule
di tipo interpolatorio. Formule di Newton-Cotes con relativo errore
di troncamento e loro generalizzazioni. Stima dell'errore. Funzione
di distribuzione di Fermi-Dirac o a temperatura finita. Livello di
Fermi in un metallo. Semiconduttori intrinseci e semiconduttori
drogati.
ALLEGATO 1
PROGRAMMA DI
FONDAMENTI DI INFORMATICA I
(Per la 2 Classe - AN)
- PROGRAMMA (117 periodi)
a.- Sistemi di Elaborazione Dati
Struttura di un elaboratore elettronico. Sottosistemi componenti:
Unita' Centrale di Elaborazione, Memoria, Sottosistema di
input/output. Unita' dipendente e indipendente. Performance.
Modalita' di accesso alla memoria. Unita' canale e di governo. Il
linguaggio macchina ed il linguaggio simbolico.
b.- Software di Base
Programmi di supporto allo sviluppo del software: interpreti,
compilatori, editors, caricatori e debugger. Sistemi operativi:
funzioni fondamentali e principali comandi di un sistema operativo
per PC (DOS e OS2) e di un sistema operativo interattivo e multitask-
ing (UNIX).
c.- Rappresentazione dell'Informazione
Rappresentazione dei numeri naturali. Rappresentazione posizionale in
base qualunque. Proprieta' delle rappresentazioni posizionali.
Conversioni per divisione e moltiplicazione tra sistemi di
numerazione diversi. Rappresentazione dei numeri relativi in modulo e
segno e in complemento a base. Rappresentazione dei numeri
frazionari; virgola fissa e virgola mobile. Algoritmi delle
operazioni elementari nella rappresentazione binaria. Metodi
iterativi. Rappresentazione di informazioni alfanumeriche. Codici di
rappresentazione.
d.- Principi di Logica di Programmazione
Struttura degli algoritmi; processo di calcolo. Procedimenti
iterativi e ricorsivi. Sintassi, semantica e concetti base della
programmazione. Tipi di dati. Dichiarazioni. Istruzioni fondamentali
di un linguaggio ad alto livello. Funzioni e procedure. Espressioni e
comandi. Modularizzazione del software.
e.- Basi di Dati
Elementi di progettazione di una base di dati. Indipendenza
strutturale, logica e fisica dei dati. Funzioni di un Data Base Man-
agement System (DBMS). Modello relazionale. Linguaggio SQL per la
definizione e la manipolazione dei dati. Il database relazionale
ORACLE. Descrizione delle routines SQL-PLUS, FORMS e RPT.
f.- Software Grafico
Tecniche di presentazione di linee su un display. Primitive grafiche
di ingresso e uscita. Definizione di finestre, segmenti e relative
trasformazioni. Cenni sulla grafica 3 D.
g.- Esercitazioni
Esercitazioni su sistemi operativi di ampia diffusione (DOS e UNIX) e
su linguaggi di programmazione evoluti (FORTRAN e PASCAL).
Esercitazioni su un linguaggio di programmazione tipo SQL con
applicazioni ORACLE. Esercitazioni sulle primitive grafiche
disponibili su Personal Computer e su mini. Applicazioni su reti
combinatorie e sequenziali (solo per GN).
PROGRAMMA DI
ELETTROTECNICA
(Per la 2 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (130 Periodi)
a.- Analisi dei circuiti lineari
Elementi circuitali e linearizzati. Relazione fra tensione e corrente
istantanea in un ramo. Principi di Kirchoff. Proprieta' topologiche
delle reti. Sistemi di equazioni sufficienti ed indipendenti per un
circuito. Analisi per correnti di maglia, per tensioni nodali e per
tensioni di taglio. Analisi di reti comprendenti generatori
dipendenti. Dualita'. Rappresentazione matriciale delle equazioni.
b.- Soluzione classica delle equazioni circuitali
Valori iniziali delle grandezze circuitali e delle loro derivazioni.
Equazione omogenea associata. Soluzione particolare e risposta
forzata. Radici dell'equazione caratteristica e tipo della risposta
transitoria.
c.- Uso della trasformata di Laplace nei problemi circuitali
Richiami sulla rappresentazione operazionale delle grandezze e sulle
proprieta' della trasformata di Laplace. Applicazione del calcolo
operazionale ai circuiti elettrici. Circuiti trasformati equivalenti.
Antitrasformazione. Teoremi di sovrapposizione, di reciprocita', di
Thevenin, di Norton, di Millman, di compensazione. Risposta di un
sistema a perturbazioni istantanee. Sdoppiamento idale del circuito.
Evoluzione libera. Eccitazione a gradino e impulsiva. Eccitazione di
forma qualsiasi. Funzione di trasferimento e suo significato fisico.
Risposta di un sistema lineare a perturbazioni prolungate. Poli e
zeri, stabilita'.
d.- Circuiti in regime sinusoidale
Rappresentazione polare e simbolica delle grandezze sinusoidali.
Soluzione dei circuiti. Accoppiamenti mutui. Funzione di
trasferimento e sua relazione con la risposta in frequenza.
Dislocazione dei poli e degli zeri nel piano complesso. Analisi dei
circuiti risonanti serie e parallelo e dei circuiti risonanti
isocroni mutuamente accoppiati. Fattore di merito e larghezza di
banda. Diagrammi della risposta in frequenza: in ampiezza e fase,
polari e di Bode.
e.- Circuiti in regime periodico non sinusoidale
Analisi armonica delle grandezze periodiche. Valore di picco,
efficace e medio di una grandezza periodica. Fattore di ampiezza, di
forma e di distorsione. Calcolo dei circuiti con tensioni e correnti
non sinusoidali.
f.- Sistemi a due porte
Definizioni e convenzioni. Relazioni parametriche fra grandezze
d'ingresso e di uscita. Matrici caratterizzanti il comportamento di
un quadripolo. Connessioni di quadripoli in serie, in cascata, in
parallelo. Configurazione a T, a, a squadra, a traliccio. Funzioni
caratteristiche e relazione fra le vare matrici. Impendenza
iterativa, immagine, caratteristica. Adattamento di impedenza.
Quadripoli come attenuatori.
g.- Energia nei circuiti a corrente alternata
Bilancio energetico del circuito il regime sinusoidale. Parametri
rappresentativi del regime energetico. Potenza e fattore di potenza
nei circuiti in regime sinusoidale ed in regime periodico non
sinusoidale. Rifasamento. Energia negli accoppiamenti induttivi.
h.- Circuiti trifasi
Sistemi di grandezze trifasi. Proprieta' dei circuiti trifasi con
varie forme di collegamenti interfasici. Calcolo dei circuiti:
simmetrici ed equilibrati, simmetrici e squilibrati, disimmetrici e
squilibrati. Campo magnetico rotante. Potenza e fattore di potenza.
Rifasamento. Metodi generale per l'analisi dei sistemi trifasi.
Teorema di Fortescue. Auto e mutue impedenze di sequenza. Analisi
dei carichi.
PROGRAMMA DI
ELETTRONICA APPLICATA I
(Per la 3 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (150 periodi)
a.- Giunzione p-n.
Generazione-ricombinazione. Fenomeni di trasporti. Equazione di
continuita'. Caratteristiche I-V e C-V. Circuito equivalente per
piccoli e grandi segnali. Raddrizzatori e tagliatori. Diodi Zener.
b.- Transistore bipolare
Caratteristiche I-V nelle varie configurazioni. Il transistore come
generatore e interruttore comandati. Il transistore come
amplificatore. Reti non lineari: polarizzazione, stabilizzazione del
punto di lavoro, diagrammi di carico, circuiti equivalenti per
piccoli segnali alle basse frequenze.
c.- Transistore ad effetto di campo
Struttura del MOSFET. Caratteristiche I-V dei MOSFET. MOSFET ad
accrescimento e svuotamento, CMOS. Struttura e caratteristiche del
JFET. FET come amplificatore e interruttore. Modelli per piccoli
segnali alle basse frequenze.
d.- Tecnologie dei componenti discreti e dei circuiti integrati
Processi planari. Tecniche litografiche. Impiantazione, diffusione,
ossidazione, metallizzazione.
e.- Amplificatori a bassa frequenza
Amplificatori nelle varie configurazioni. Amplificatori a pi stadi.
Configurazioni composite e differenziali.
f.- Risposta in frequenza degli amplificatori
Circuito equivalenti alle alte frequenze dei BJT JFET e MOSFET.
Teorema di Miller. Metodo delle costanti di tempo. Distorsioni
lineari di ampiezza e fase. Limiti di banda e banda passante e
risposta in frequenza dgli amplificatori.
g.- Circuiti digitali
Porte logiche NMOS, CMOS, e a BJT. Tempi di commutazione e di
ritardo. Potenza dissipata. Famiglie logiche TTL, ECL e CMOS.
h.- Analisi assistita dal calcolatore di componenti, circuiti e
sistemi elettronici
Programma di simulazione elettronica. Esame di sistemi di interfaccia
utente. Modelli di comportamenti e sistemi per programmi di
simulazione.
PROGRAMMA DI
FISICA TECNICA
(Per la 3 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (150 periodi)
a.- Termodinamica
Aspetti fenomenologici dei problemi termici. Il sistema
termodinamico: grandezze di stato e di scambio, trasformazioni,
l'equilibrio locale. 1 e 2 principio della termodinamica:
formulazione per sistemi chiusi ed estensione a sistemi aperti a
bocche. Entropia ed irreversibilita'. Exergia e rendimento exergico
di processi. Proprieta' termodinamiche dei fluidi; le funzioni di
stato per gas, liquidi e vapori; diagrammi di stato. Nozioni sul
moto dei fluidi in condotti e sulle perdite di carico.
b.- Trasmissione del calore
La conduzione del calore; l'equazione generale della conduzione;
problemi monodimensionali a regime; superfici alettate; transitori
termici con resistenza interna trascurabile (analogia con circuiti
RC). Convenzione naturale e forzata: fenomenologia e formule
pratiche. Gli scambiatori di calore. La trasmissione di calore per
irraggiamento.
c.- Processi Termofluodinamici ed istallazioni energetiche
Termofluosistemi e loro componenti; cicli termodinamici di
riferimento ed influenza delle irreversibilita'; cicli ad aria stand-
ard e motori alternativi a combustione interna; ciclo di Rankine e
impianto motore a vapore; ciclo di Joule-Brayton e turbomotori a gas;
macchine frigorigene e pompe di calore.
d.- Fenomeni di trasporto
L'equazione cinetica di Boltzmann per il gas perfetto. La tendenza
verso l'equilibrio e la distribuzione locale di Maxwell. Derivazione
cinetica delle equazioni della termofluodinamica.L'equazione cinetica
per il gas elettronico. L'approssimazione del tempo di rilassamento.
Interpretazione cinetica della conduzione termica ed elettrica e dei
fenomeni termoelettrici.
e.- Elementi di ottica e termodinamica della radiazione
Lo spettro elettromagnetico e la luce. Il principio di Huygens. La
riflessione, la rifrazione e l'approssimazione dell'ottica
geometrica. Trattazione elementare della formazione delle immagini
(specchi, lenti, prismi, i principali strumenti ottici). Analisi di
fenomeni di diffrazione, interferenza e polarizzazione. Fibre
ottiche. Le proprieta' corpuscolari della radiazione ed il fotone.
Gas di fotoni in equilibrio termodinamico e la radiazione termica.
Il laser e la radiazione coerente.
PROGRAMMA DI
TEORIA DEI SISTEMI
(Per la 3 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (125 periodi)
a.- Sistemi dinamici
Ingressi, uscite, variabili di stato. Casualita', reversibilita',
periodicita' e/o stazionarieta', memoria.
b.- Tecniche operazionali
La Z-trasformata e la trasformata di Fourier.
c.- Modelli matematici
Modelli impliciti e/o espliciti. Sistemi a tempo discreto o continuo.
Sistemi definiti su spazi vettoriali normati a dimensione finita.
Modelli indistinguibili o equivalenti, rappresentazioni minime.
Raggiungibilita' e osservabilita'. Interconnessione di sistemi.
Sistemi e stati finiti: automi e grafi. Realizzazioni. Analogie.
Modelli approssimati.
d.- Rappresentazioni lineari
Sistemi lineari a tempo discreto e/o continuo; sistemi lineari e
stazionari. Sistemi a dati campionati. Modelli impliciti ed
espliciti. Trasformazioni di variabili. Autovalori ed autovettori:
decomposizione spettrale e sue applicazioni. Analisi.
e.- Proprieta' strutturali
Valori singolari e decomposizione ai valori singolari; sue
applicazioni. Modelli ridotti. Decomposizione di Kalman, forme
canoniche di controllo e di osservazione. Il problema
dell'assegnamento dei poli e della costruzione dell'osservatore.
f.- Stabilita'
Stabilita' secondo Lyapunov. Condizioni di stabilita' per sistemi
lineari e stazionari. Procedure di linearizzazione e loro validita'.
La stabilita' assoluta, criterio del cerchio di Popov.
g.- Caratterizzazione delle prestazioni
Risposta impulsiva e al gradino. Risposte a regime ed in transitorio.
Risposta armonica e suoi parametri caratteristici, legami globali.
Indici di qualita' di tipo integrale. Modelli prototipali ottimali.
PROGRAMMA DI
CAMPI ELETTROMAGNETICI
(Per la 3 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (135 periodi)
a.- Equazioni di Maxwell
Equazioni di Maxwell in forma differenziale. Equazioni di Maxwell in
forma integrale. Relazioni costitutive. Equazioni di Maxwell nel
dominio della frequenza. Condizioni di continuita' sui campi alla
superficie di separazione fra mezzi con diverse caratteristiche. Onde
piane nel dominio del tempo e della frequenza. Velocita' di fase e
velocita' di gruppo. Mezzi dispersivi. Riflessione e rifrazione di
onde alla superficie di separazione fra due mezzi diversi: incidenza
normale, incidenza obliqua, polarizzazione parallela e
perpendicolare, coefficienti di Fresnel, riflessione totale, angolo
di Brewster.
b.- Energia associata ad un campo elettromagnetico
Teorema di Poynting nel dominio del tempo. Teorema di Poynting nel
dominio della frequenza.
c.- Teoria circuitale delle linee di trasmissione
Costanti primarie di una linea di trasmissione. Tensione e corrente
lungo una linea. Costanti secondarie di una linea di trasmissione.
Linee prive di perdite: linea adattata, linea aperta, linea in corto
circuito, linea chiusa su un carico generico. Indipendenza d'ingresso
di una linea di trasmissione, coefficiente di riflessione e rapporto
d'onda stazionaria. Linee con piccole perdite. Adattamento di una
linea al carico. Carta di Smith e suo uso.
d.- Propagazione guidata
Teoria elettromagnetica delle strutture guidanti. Modi trasversi
elettromagnetici (TEM). Cavo coassiale e connessione tra approccio
elettromagnetico e circuitale. Modi trasversi elettrici (TE) e
trasversi magnetici (TM). Propagazione e cut-off in guida. Analisi
per piccole perdite. Guida d'onda rettangolare. Altre strutture
guidanti. Descrizione di alcuni dispositivi e microonde.
h.- Cavita' risonanti
Generalita' sulle cavita' risonanti. Fattore merito di una cavita'
risonante.
i.- Elementi di teoria della radiazione
Teoria dei potenziali elettromagnetici: potenziale vettore e scalare.
Condizione di Lorentz. Equazioni vettoriali e scalari inomogenee
Helmholtz e relative soluzioni. Dipolo elettrico corto. Teorema di
dualita'. Dipolo magnetico corto. Spira elementare circolare.
l.- Antenne
Antenne filiformi in trasmissione: determinazione della distribuzione
di corrente, equazioni integrali di Hallen e di Pocklington, metodo
dei momenti. Parametri caratteristici di un'antenna in trasmissione:
impedenza di ingresso, altezza efficace, diagramma di irradiazione,
direttivita', guadagno, efficienza di irradiazione. Irradiazione di
antenne in presenza di un piano di massa: teorema delle immagini,
monopolo su piano di massa. Teorema di reciprocita'. Parametri
caratteristici di un'antenna in ricezione: altezza efficace in
ricezione, area efficace. Circuito equivalente di un'antenna in
ricezione. Formule di collegamento. Collegamenti per riflessione
ionosferica. Teorema di equivalenza. Antenne ad apertura: sorgente
Huygens, determinazione dei campi irradiati da un'apertura,
approssimazioni di Kirchoff e di Bethe, antenne a fessura, cenni
sulle antenne a riflettore.
PROGRAMMA DI
TEORIA DEI SEGNALI I
(Per la 3 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (150 periodi)
a.- Introduzione allo studio dei segnali
Classificazione dei segnali: segnali determinati e aleatori, segnali
analogici, campionati, quantizzati, numerici. Definizioni
preliminari: causalita', energia, potenza.
b.- Analisi spettrale dei segnali continui
Base di Fourier. Rappresentazione dei segnali periodici come
combinazione lineare di funzioni della base di Fourier. Spettro di
ampiezza e fase; proprieta' degli spettri. Rappresentazione dei
segnali aperiodici: spettri continui e loro proprieta'. Segnali
generalizzati. Relazione tra banda e durata di un segnale.
c.- Il campionamento dei segnali
Teorema del campionamento per segnali passa-basso. Errori di
campionamento. Ricostruzione del segnale analogico dai campioni.
Campionamento nel dominio della frequenza.
d.- Trasformata discreta di Fourier
T.D.F. di segnali reali, proprieta' della T.D.F.. T.D.F. come metodo
di calcolo di trasformata continua di Fourier.
e.- Trasmissione di segnali attraverso sistemi lineari
Definizione di sistemi lineari tempo continui e tempo discreti.
Filtri.
f.- Elementi di teoria della probabilita'
Concetto di esperimento casuale e di evento. Spazio degli eventi.
Definizione assiomatica di probabilita' e sua interpretazione come
limite della frequenza di presentazione. Probabilita' congiunta,
probabilita' condizionata, indipendenza statistica. Teoremi della
probabilita' totale e di Bayes. Esperimenti composti: il problema
delle prove ripetute.
g.- Variabili aleatorie
Definizione di v.a.. Funzione di distribuzione, funzione densita' di
probabilita' e loro proprieta'. Valor medio e varianza di una v.a.;
momenti di ordine superiore. Funzione caratteristica. Funzioni di
una v.a. e loro momenti. Sistemi di v.a.. Funzioni di distribuzione e
densita' di probabilita' congiunte e condizionate. Correlazione e
covarianza. Trasformazioni di un sistema di v.a.. Teorema del limite
centrale. Alcune importanti leggi di distribuzione: distribuzione
uniforme; distribuzione gaussiana e uso della funzione errore;
distribuzione binominale; distri-buzione di Poisson.
h.- Introduzione ai processi casuali
Concetto di processo stocastico. Stazionarieta'. Ergodicita'.
Funzione di autocorrelazione e densita' spettrale di potenza.
Processi gaussiani e loro proprieta'.
PROGRAMMA DI
RETI LOGICHE
(Per la 4 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (135 periodi)
a.- Organizzazione funzionale di un microcalcolatore
Schema a blocchi di un calcolatore su una singola scheda.
Interazioni processore-memoria: fasi di chiamata e di esecuzione
delle istruzioni. Tecniche di indirizzamento degli operandi. Analisi
delle istruzioni di un tipico processore con particolare riferimento
al microprocessore INTEL iAPX 86. Interazioni processore-interfaccia:
l'ingresso/uscita dati a controllo di programma. Il linguaggio assem-
bler della famiglia iAPX 86. Cenni sulla organizzazione di un
semplice programma monitor.
b.- Reti logiche combinatorie
Le porte AND, OR, NOT, NAND, e NOR; il decodificatore/demultiplatore;
il multiplatore. Sintesi di reti combinatorie tramite multiplatori e
tramite strutture di tipo ROM. Le porte a tre-stati e le loro
applicazioni. I transitori sulle reti combinatorie. Trattazione
algebrica delle reti: i postulati e i teoremi fondamentali
dell'algebra di Boole; i principi di dualita' e le loro applicazioni;
sintesi ottima (mappe di Karnaugh, metodo di Quine-Mc Cluskey).
Sintesi mediante PLA e PAL.
c.- Reti sequenzali asincrone
Potenzialita', descrizione tramite tabelle e grafi, modelli
implementativi e condizioni sufficienti per un corretto
funzionamento. Il flip-flop SR ed il concetto di tabella di
applicazione. I flip-flop D latch ed edge-triggered come reti
sequenziali asincrone. Le memorie RAM statiche.
d.- Reti sequenziali sincronizzate
Potenzialita' e descrizione tramite tabelle, grafi e programmi;
riduzione degli stati interni; modelli implementativi. Il flip-flop
J-K, l'elemento di registro e l'elemento di contatore. I registri in
traslazione e i contatori. Sintesi mediante PAL R.
e.- Algoritmi e reti di tipo aritmetico
Richiami sulla rappresentazione dei numeri naturali, interi e reali.
Definizione e caratteristica dell'aritmetica modulo N; le reti
fondamentali (sommatori e sottrattori) per una aritmetica dei numeri
naturali modulo N; gli algoritmi e le reti per la moltiplicazione e
la divisione fra numeri naturali. Algoritmi per il trattamento dei
numeri interi.
f.- Descrizione e sintesi di unita' di elaborazione
Descrizione di una rete sequenziale complessa tramite un linguaggio
di trasferimento tra registri. Passaggio dalla descrizione alla
definizione della parte operativa e della parte controllo. Tecniche
di sintesi euristica della parte operativa; sintesi della parte
controllo con particolare riferimento a modelli strutturali "microin-
struction based" e " microaddres based".
g.- Struttura fisica di un microcalcolatore
Moduli di base e loro collegamento. Struttura interna del processore.
Struttura interna della memoria. Semplici interfacce parallele,
seriali e per la conversione digitale/analogica e analogica/digitale:
struttura interna e collegamento al bus del processore e ai
strasduttori esterni. Il meccanismo di interruzione, struttura
interna di un semplice controllore di interruzione, l'utilizzo delle
tecniche di interruzione nell'ingresso/uscita dati.
PROGRAMMA DI
ECONOMIA ED ORGANIZZAZIONE AZIENDALE
(Per la 4 Classe Armi Navali)
PROGRAMMA (135 periodi)
I principali concetti della teoria della domanda e della
utilita'. La determinazione dei prezzi, l'analisi dei costi,
l'equilibrio del massimo profitto visti in ambiente concorrenziale,
monopolistico e di concorrenza imperfetta. I metodi per determinare
il reddito ed il prodotto nazionale, metri complessivi dell'attivita'
economica, nonche' i principali sistemi per controllarne le
fluttuazioni.
Esame della concreta organizzazione delle imprese, sulla base dei
piu' importanti concetti economici teorici, sia dal punto di vista
del controllo e la pianificazione manageriale dell'insieme delle
attivita' sia dal punto di vista del controllo diretto di quelle
stesse attivita'. Punti di contatto con la strategia e
l'organizzazione militare.
Calcolo, controllo e riduzione dei costi dell'impresa, sulla
analisi del prodotto e sulla programmazione della produzione delle
imprese che lavorano su commessa e per lotti limitati. Le nuove
tematiche per impostare e gestire un programma-qualita' e
l'esposizione di un caso concreto.
PROGRAMMA DI
CONTROLLI AUTOMATICI
(Per la 4 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (135 periodi)
a.- Elementi fondamentali delle catene di controllo
Processi, sensori, attuatori, controllori, regolatori standard.
Vincoli fisici dipendenti da materiali, energia, informazione;
problemi connessi all'interazione uomo/macchina.
b.- Modellistica
Modelli di sistemi lineari e stazionari, continui o discreti, ad un
solo ingresso e una sola uscita, a piu' ingressi e piu' uscite;
modelli non lineari. Strumentazione cinetica: trasduttori di
posizione, velocita', accelerazione. Attuatori elettrici, pneumatici,
oleodinamici. Modelli di servomotori in corrente continua ed in
alternata.
c.- Azioni di controllo
Controllo a ciclo aperto e a ciclo chiuso, controllo a programma,
controllo in avanti e a reazione. Controllo con adattamento e con
apprendimento.
d.- Sensibilita' e robustezza
Sensibilita' alle variazioni parametriche, reiezione dei disturbi.
Integrita', interazione, robustezza.
e.- Tecniche di sintesi
Sintesi dei sistemi di controllo nel dominio del tempo e/o nel
dominio della frequenza. Rappresentazioni grafiche, criteri di
stabilita', trasformazioni da ciclo aperto a ciclo chiuso, luogo e
contorno delle radici. Sintesi per tentativi, principio del modello
interno, impiego dei regolatori standard. Sintesi diretta con
assegnamento dei poli e costruzione dell'osservatore. Controlli
numerici.
f.- Sistemi di controllo non lineari
Analisi mediante linearizzazione armonica. Fenomenologia dei sistemi
di controllo non lineari. Sistemi contenenti rele'. Sintesi mediante
la tecnica di Lyapunov. Cenni sulle tecniche di controllo adattativo.
g.- Controllo ottimo (cenni)
Controlli ottimali a struttura prefissata, ottimizzazione
parametrica, principio del massimo e/o dell'ottimo, equazione di
Riccati, controllo ottimale con indici di qualita' quadratici,
controllo con modello di riferimento. Progettazione assistita da
calcolatore.
PROGRAMMA DI
TEORIA DEI SEGNALI II
(Per la 4 Classe Armi Navali)
- PROGRAMMA (135 periodi)
a.- Rappresentazione discreta dei segnali
Spazio dei segnali ad energia finita L2(a,b): prodotto interno, norma
e distanza. Ortogonalita' e indipendenza lineare. Sottospazio Sm di
L2(a,b) e sua base. Immagine di un segnale e sue coordinate.
Procedimento di ortonormalizzazione di Gram-Schmidt. Basi complete.
Teorema delle proiezioni: approssimazione di un segnale di L2 (a,b)
per mezzo di una base ortonormale di un sottospazio Sm. Errore di
approssimazione.
b.- Sequenze casuali
Descrizione statistica di un processo tempo-discreto. Sequenze
stazionarie, sequenze ergodiche. Densita' spettrale di potenza.
Sequenze ottenute per il campionamento di processi continui.
Immagini delle realizzazioni di un processo. Covarianza delle
componenti. Teorema di Karhunen-Loeve. Applicazione ai processi
gaussiani bianchi.
c.- Modelli di processi
Modelli discreti: processi autoregressivi (AR), a media mobile (MA) e
ibridi (ARMA). Funzione di autocorrelazione e densita' spettrale di
potenza: loro dipendenza dai parametri del modello. Coefficiente di
autocorrelazione parziale. Equazioni di Yule-Walker e loro soluzione
mediante l'algoritmo di Levinson-Durbin. Processi di Poisson eloro
proprieta': numero di arrivi in un dato intervallo; tempo di attesa;
tempi di interarrivo. Il processo impulsi di Poisson: funzione di
autocorrelazione e densita' spettrale di potenza. Processi filtrati e
marcati; teorema di Campbell. Rumore shot. Vettori gaussiani e loro
proprieta'.
d.- Elementi di teoria della decisione
Modello di decisione statistica. Criterio di Bayes nel caso binario:
funzione costo e sua mimizzazione. Criterio della massima
probabilita' a posteriori, criterio minimax e criterio di Neyman-
Pearson; filtro adattato per la rivelazione dei segnali di forma
nota. Caratteristica operativa di un ricevitore. Criterio MAP con
piu' osservazioni indipendenti. Rivelazione ottima nel caso di
osservazione continua in presenza di disturbo additivo, gaussiano e
bianco. Concetto di statistica sufficiente: teorema della irrilevanza
dei dati. Criterio di Bayes nel caso di decisione m-aria. Ricevitore
a correlazione e a banco di filtri adattati. Decisione binaria in
presenza di rumore gaussiano colorato: teorema della reversibilita'.
e.- Elementi di teoria della stima
Modello di stima. Stima di parametri aleatori secondo Bayes.
Criterio dei minimi quadrati, criterio del minimo errore assoluto
medio, criterio della massima densita' a posteriori. Criterio della
massima verosimiglianza e relazione con gli altri criteri. Stima dei
parametri di un segnale nel caso di disturbo gaussiano bianco. Stima
lineare ottima (in media quadratica): il principio di ortogonalita'.
Equazioni di Yule-Walker. Il filtro di Wiener discreto (non causale e
causale). Soluzione dell'equazione di Wiener-Hopf per filtri in tempo
reale. Il filtro di Kalman scalare a sua estensione a segnali
vettoriali.
f.- Analisi statistica dei dati
Istogrammi, parametri di posizione e di dispersione. Teoria dei
campioni: stime, criterio di massima verosimiglianza, metodo dei
momenti. Stima del valor medio e della varianza. Intervalli di
confidenza. Il test x2 ed altri metodi di verifica di ipotesi.
Correlazione, regressione. Metodo dei minimi quadrati.
g.- Stima spettrale
Metodo della massima entropia; metodo della massima
verosimiglianza. Metodi parametrici: