Regolamento Didattico del Corso di Laurea Specialistica in Informatica (Bozza)

1. Obiettivi formativi

Il Corso di Laurea Specialistica in Informatica ha come obiettivo la formazione di una figura professionale di informatico, dotato di una preparazione culturale di base che permetta sia di affrontare con successo il progredire delle tecnologie sia di contribuire al loro avanzamento, nonché di accedere ai livelli di studio universitario successivi (dottorato di ricerca).

Il percorso formativo del Corso di Laurea Specialistica in Informatica si propone di preparare laureati che:

· possiedano solide conoscenze sia dei fondamenti che degli aspetti applicativi dei vari settori dell’informatica;

· conoscano approfonditamente il metodo scientifico di indagine e comprendano e utilizzino gli strumenti di matematica discreta e del continuo, di matematica applicata e di fisica, che sono di supporto all’informatica ed alle sue applicazioni;

· conoscano in modo approfondito i principi, le strutture e l’utilizzo dei sistemi di elaborazione;

· conoscano fondamenti, tecniche e metodi di progettazione e realizzazione di sistemi informatici, sia di base sia applicativi;

· abbiano conoscenza di diversi settori di applicazione;

· possiedano elementi di cultura aziendale e professionale;

· siano in grado di utilizzare fluentemente, in forma scritta e orale, almeno una lingua dell'Unione Europea oltre l'italiano, con riferimento anche ai lessici disciplinari;

· siano in grado di lavorare con ampia autonomia, anche assumendo responsabilità di progetti e strutture.

2. Articolazione del corso di studio.

Il corso di studio prevede il riconoscimento di tutti i crediti acquisiti nelle Lauree della classe delle Lauree in Scienze e Tecnologie Informatiche (classe 26), dell’Università di Pisa.

I due anni del corso di studio prevedono:

− esami fondamentali nel settore INF/01 per 42 Crediti Formativi Universitari (CFU),

− esami interdisciplinari per 12 CFU,

− esami complementari per 36 CFU

− esami a scelta dello studente per 6 CFU

− preparazione della prova finale per 24 CFU

3. Elenco degli insegnamenti con i loro contenuti.

Di seguito si elencano gli insegnamenti fondamentali e complementari del corso di studio, con una sintesi del loro contenuto e dei crediti attribuiti.

Esami fondamentali di Informatica.

· Costruzione di interfacce (9 CFU)

- Sistemi grafici

- Fondamenti di grafica

- Rendering

- Modellazione geometrica

- Progetto di interfacce grafiche

- Librerie e framework per la grafica

- Programmazione di interfacce grafiche

· Sistemi Intelligenti (6 CFU)

- Introduzione all'Intelligenza Artificiale e agli agenti intelligenti

- Risoluzione dei problemi come ricerca

- Rappresentazione della conoscenza e ragionamento

- Pianificazione

- Apprendimento automatico

· Tecniche di specifica e dimostrazione (6 CFU)

- Tecniche di dimostrazione per induzione e coinduzione.

- Specifica e dimostrazione di proprietà computazionali.

- Semantica operazionale strutturata.

- Sviluppo di specifiche mediante raffinamento.

· Calcolabilità e complessità (9 CFU)

- Macchine di Turing standard e non (deterministiche e non, a piu' nastri, I/O)

- Linguaggi calcolabili, MdT universale

- Funzioni ricorsive e linguaggi di programmazione, Totalità e diagonalizzazione

- Riducibilità, problemi insolubili

- Funzioni di misura di tempo e spazio

- Classi (tempo/spazio) deterministiche e non. P- e NP-completezza

- Altre classi (co-NP, caso, approssimazione, parallelismo)

· Compilatori (6 CFU)

- Linguaggi, macchine astratte e macchine virtuali.

- Analisi lessicale e sintattica: linguaggi regolari, automi a stati

- finiti. linguaggi context-free, automi a pila LL e LR.

- Analisi statica e generazione di codice: codici intermedi, bytecode,

- codici a tre indirizi. Attribute grammars.

- Realizzazione di driver e generatori.

- Ottimizzazione: principi, analisi dataflow

· Linguaggi (6 CFU)

- Elementi di Semantica

- Sistemi di tipi

- Controllo di sequenza, procedure, ricorsione

- Ambiente, scoping, parametri, moduli, classi, gestione della memoria

- Analisi statica

- Relazione tra traduzione e strutture a run time

Formazione Interdisciplinare (due esami a scelta tra i seguenti)

· Ottimizzazione combinatoria (CFU: 6)

- Introduzione

- Ottimalità ed algoritmi

- Algoritmi euristici

- Tecniche di rilassamento

- Algoritmi enumerativi

· Matematica computazionale (CFU: 6)

- Elementi di teoria delle matrici.

- Metodi iterativi per sistemi lineari.

- Metodi per il calcolo degli autovalori.

- Il problema lineare dei minimi quadrati.

- Matrici con struttura e applicazioni a problemi differenziali.

- Approssimazione di funzioni.

· Fisica II (CFU: 6)

Esami complementari.

· Tutti i complementari della Laurea di I livello.

· Basi di dati deduttive (6 CFU)

- Basi di dati deduttive

- OLAP

- Regole Associative

- Sequenze temporali

· Basi di dati distribuite e parallele (6 CFU)

· Recupero di informazioni (6 CFU)

- Modelli dell'Information Retrieval e relative funzioni di matching

- Tecniche di Information Retrieval dipendenti dal mezzo espressivo

- Temi ``avanzati'' di Information Retrieval

· Tecniche di data mining (6 CFU)

- Il processo di knowledge discovery

- Regole Associative

- Classificazione con alberi di decisione

- Clustering

· Informatica per enti pubblici (6 CFU)

- Gestione della popolazione e del territorio.

- Gestione amministrativa e contabile.

- Gestione delle risorse.

· Economia dei sistemi industriali (6 CFU)

- Nozioni di base di micro e macro economia

- Controllo dei costi in imprese industriali

- Analisi della produzione e della commessa di lavorazione

· Elettronica (6 CFU)

− Il MOSFET

− Analisi di circuiti logici in tecnologia CMOS

− Processi di fabbricazione dei circuiti integrati in tecnologia CMOS

− Tecniche di progettazione dei circuiti integrati digitali

− Strumenti per la simulazione elettrica dei circuiti (SPICE)

− Linguaggi di descrizione

− Strumenti di sintesi automatica (SYNOPSYS)

− Strumenti di "Placement" e "Routing" (Silicon Ensemble)

− Strategie di progettazione orientate alla testabilità

· Quantum computing (6 CFU)

− Algebra Lineare

− Meccanica Quantistica

− Modelli di computazione Quantum Computing

− Circuiti quantistici

− Macchina di Turing quantistica

− Algoritmi quantistici: fattorizzazione e ricerca

− Implementazioni fisiche di computers quantistici

− Cenni di crittografia quantistica e teletrasporto quantistico.

· Informatica Applicata: tecnologie per l’economia (6 CFU)

- Il ruolo dell'IT (Information Technologies) nello sviluppo economico

- Il Commercio Elettronico: un esempio dell'impatto strategico dell'IT

- Struttura tecnica di Internet e standard tecnologici

- Analisi di una applicazione di commercio elettronico

· Didattica e informatica (6 CFU)

· Laboratorio di Intelligenza artificiale (6 CFU)

− Introduzione al corso. Requisiti di un linguaggio per IA. La scelta del Common Lisp

− Introduzione al linguaggio LISP e programmazione ad oggetti in CLOS

− Realizzazione di agenti per la risoluzione di problemi

− Realizzazione di agenti basati sulla conoscenza

· Programmazione concorrente (6 CFU)

· Linguaggi funzionali (6 CFU)

· Matematica Computazionale: applicazioni per il Web (6 CFU)

· Geometria computazionale (6 CFU)

− Test geometrici elementari. Intersezione di segmenti

− Rappresentazione di punti, poligoni.

− Tecnica dello ``Sweeping line''.

− Inviluppi convessi

− Triangolazione di un poligono semplice.

− Problemi di ricerca su poligoni.

− Coppia di punti più vicini. Algoritmo di Shamos-Hoey.

− Organizzazione di insiemi di punti e segmenti per la ricerca veloce.

− Skip lists.

· Matematica Computazionale: complessità numerica (6 CFU)

· Organizzazione della produzione e sistemi logistici (6 CFU)

− Nozioni di base di micro e macro economia.
− Il sistema economico. 
− La logistica interna.
− La logistica ed il layout. 
− Valutazione dell'investimento in macchine e sistemi informatizzati
− La logistica nell'organizzazione del lavoro in fabbrica. 
− La logistica esterna.
− Qualità e logistica

· Laboratorio di Ottimizzazione Combinatoria (6 CFU)

· Metodi formali per la programmazione (6 CFU)

− Il ruolo dei metodi formali nella programmazione

− Programmazione imperativa sequenziale deterministica

− Programmazione imperativa a parallelismo disgiunto

− Programmazione imperativa parallela con condivisione di variabili

− Programmazione parallela con sincronizzazione

· Laboratorio di programmazione concorrente e orientata agli oggetti (6 CFU)

· Reti Neurali I (titolo da definire) (6 CFU)

− Processi di apprendimento

− Il perceptron

− Algoritmo dei Minimi Quadrati (LMS)

− Perceptron multistrato

− Algoritmi costruttivi:

· Ricerca Operativa: reti di comunicazione (6 CFU)

- Problematiche algoritmiche che nascono nella gestione e nel progetto di reti di comunicazione, con particolare enfasi alle reti di trasmissione di dati e alle reti di traffico.

· Modellazione ed analisi di sistemi complessi (6 CFU)

· Complementi di Analisi Matematica (6 CFU)

· Basi di dati a oggetti (6 CFU)

- Modelli dei dati e linguaggi a oggetti per BD

- Estensioni a oggetti dell'SQL

- Sistemi per BD a oggetti

- Sistemi relazionali a oggetti

- Implementazione dei DBMS a oggetti

· Basi di dati di supporto alle decisioni (6 CFU)

- I sistemi informativi direzionali

- Data warehouse e OLAP

- La tecnologia OLAP

- Progettazione di Data warehouse

- Data mining

· Reti Mobili (6 CFU)

- struttura delle reti mobili e loro classificazione

- reti cellulari: GSM, GPRS, UMTS

- reti celllulari: gestione della localita'

- reti cellulari: handoff

- reti ad hoc: routing

- risparmio energetico

- personal area networks

· Tecnologie di Convergenza su IP (6 CFU)

- Il routing in Internet: BGP e OSPF.

- Integrazione dei servizi: RSVP.

- IP over ATM.

- Protocolli di trasporto multicast: RTP.

- Il multicast su IP: IGMP.

- La tecnica del tunnelling.

- IPv6 per le applicazione non "best-effort".

- Il protocollo WAP.

· Trattamento della qualità del servizio in Internet (3 CFU)

- Metriche per la descrizione della qualità del servizio.

- Gli strumenti per la acquisizione delle metriche.

- Lo spettro della "Long range dependence".

- La tipologia di servizio "less than best effort".

- Architettura Datagrid/MDS e il protocollo LDAP.

- Altre architetture ed applicazioni.

· Semantica e Teoria dei Tipi (6 CFU)

- Il lambda calcolo con tipi semplici, ricorsivi e polimorfi. Subtyping. Isomorfismo di Curry-Howard.

- Aspetti della programmazione orientata ad oggetti relativi a tipi e concorrenza.

- Elementi di teoria delle categorie.

- Modelli categoriali per il lambda calcolo (categorie cartesiane

- chiuse) e per la programmazione concorrente e interattiva (categorie monoidali, coalgebre, bialgebre).

· Metodi e strumenti per l’analisi e la verifica (6+6 CFU)

- Semantica e interpretazione astratta

- Sistemi di tipo e inferenza di tipi in programmazione funzionale

- Analisi Control-Flow.

- Formalismi di specifica.

- Model checking.

- Costruzione e uso di strumenti per l'analisi e la verifica.

· Servizi di rete (da definire) (12 CFU)

· Laboratorio orientato alle applicazioni (Laurea Specialistica in Tecnologie Informatiche)

(12 CFU)

4. Oganizzazione didattica

Didattica su semestri.

Ogni anno di corso è articolato su due semestri, ciascuno comprendente almeno 12 settimane di attività didattica.

Esami.

I corsi di laboratorio non prevedono un esame finale, ma una valutazione fatta dal docente durante lo svolgimento del corso.

Il numero di esami fondamentali della laurea è 8.

Agli esami fondamentali devono essere aggiunti quelli a scelta dello studente (6 CFU) e gli esami complementari (36 CFU). Il numero complessivo degli esami varia tra 8 e 15.

Allocazione degli insegnamenti sugli anni di corso e sui semestri.

Anno di corso	Primo semestre (insegnamento)	CFU	Esame?	Secondo semestre (insegnamento)	CFU	Esame?
Primo	Calcolabilità e complessità	9	SI	Tecnichedi Specifica e dimostrazione	6	SI
	Linguaggi	6	SI	Compilatori	6	SI
	Sistemi intelligenti	6	SI	Esame interdisciplinare	6	SI
	Interfacce	9	SI	Esame complementare	12	SI/NO
Totali		30	4		30	3/4/5
Secondo	Esame interdisciplinare	6	SI	A scelta dello studente	6	SI/NO
	Esame complementare	12	SI/NO	Tesi di laurea	24	NO
	Esame complementare	12	SI/NO
Totali		30	1/2/3/ 4/5		30	0/1

Sistema Qualità.

Si intende adottare un sistema per la misura della qualità della didattica. Tale sistema è stato sperimentato, dall'anno accademico 1995/96, per il diploma universitario in informatica, così come richiesto dal progetto Campus, e consiste nella valutazione annuale della qualità delle sue attività.

5. Comitato dei Garanti

Nome	Ruolo	Dipartimento	Facoltà	Firma
Roberto Barbuti	Ordinario	Informatica	Scienze M.F.N.
Marco Bellia	Associato	Informatica	Scienze M.F.N.
Maurizio Bonuccelli	Ordinario	Informatica	Scienze M.F.N.
Pierpaolo Degano	Ordinario	Informatica	Scienze M.F.N.
Fabio Gadducci	Ricercatore	Informatica	Scienze M.F.N .
Giorgio Levi	Ordinario	Informatica	Scienze M.F.N.
Andrea Maggiolo-Schettini	Ordinario	Informatica	Scienze M.F.N.
Ugo Montanari	Ordinario	Informatica	Scienze M.F.N.
Ornella Menchi	Associato	Informatica	Scienze M.F.N.
Maria Grazia Scutellà	Associato	Informatica	Scienze M.F.N.