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Tale metodologia costituisce un valido strumento investigativo se vengono trattati, da un lato, gli aspetti descrittivi e interpolativi che tendono a sopperire alle mancanze dell'osservazione e, dall'altro, quelli previsionali e di analisi tendenziale. L'accento va posto sulla scelta del tipo di funzione o modello probabilistico più idoneo a rappresentare i dati in esame. Sviluppo naturale è, poi, lo studio del comportamento di un fenomeno rispetto ad altri che viene affrontato nella parte B) del programma. Il blocco C) introduce la teoria degli errori, vista soprattutto come elaborazione statistica degli errori accidentali e sistematici nelle misurazioni. Si ritiene opportuno sviluppare l'argomento coordinando le applicazioni con i docenti delle materie interessate. A) Analisi delle distribuzioni statistiche. Principali distribuzioni teoriche: Distribuzione di Bernoulli, di Poisson e di Gauss. Adattamento di funzioni o modelli probabilistici alle distribuzioni empiriche. Scelta del tipo di funzione o modello, determinazione dei parametri: Interpolazione per punti e fra punti, determinazione del grado di accostamento o di conformità. Perequazione con medie mobili. B) Studio delle relazioni statistiche. Connessione tra caratteri qualitativi. Regressione e correlazione. Autocorrelazione. C) teorema degli errori. Generalità sulle misure di grandezze fisiche: errori accidentali e sistematici; propagazione degli errori; attendibilità di una misura o di una serie di misure Laboratorio. Verifica degli algoritmi proposti mediante l'uso di opportuni programmi. V Classe (3 ore, di cui 1 di laboratorio) Nella prima parte del programma va posto l'accento sulla importanza del metodo induttivo illustrando le ragioni per cui la ricerca viene spesso effettuata per campione. Successivamente, mediante esemplificazioni ed applicazioni a casi concreti, si introduce lo studio dei principali schemi di campionamento affrontando, altresì, i problemi relativi alle stime con opportuni test di significatività per rispondere al quesito centrale della precisione con cui si possono compiere induzioni sulle popolazioni. Il controllo statistico sulla qualità può essere quindi presentato come un tipico problema di inferenza nel campo industriale. Per quanto riguarda la ricerca operativa, il programma privilegia la conoscenza delle problematiche e degli ambiti applicativi dai quali nasce tale insieme di tecniche. Non essendo possibile fornire tutte le competenze tipiche di un tecnico di ricerca operativa, si suggerisce di approfondire maggiormente qualche aspetto legato a progetti e problemi sviluppati interdisciplinarmente. A) Il ragionamento induttivo. L'inferenza statistica. Teoria del campionamento casuale: schema di campionamento semplice e stratificato; verifica della significatività delle stime. Il controllo statistico della qualità. La variabilità nei processi produttivi: problema del controllo; metodi di controllo statistico della qualità: controllo per variabile e per attributi. B) Introduzione alla ricerca operativa. Concetto di sistema; I modelli come rappresentazione di un sistema reale. Le tecniche della ricerca operativa per la costruzione modelli decisionali. La programmazione lineare: formulazione del modello, interpretazione geometrica, risoluzione con il metodo grafico e con quello del "Simplesso". La simulazione: formulazione del modello; Il metodo di Montecarlo. Cenni sulla teoria delle file di attesa: struttura di un fenomeno di fila di attesa; alcuni modelli caratteristici. Laboratorio. L'utilizzo dell'elaboratore costituisce un supporto essenziale per l'applicazione delle metodologie trattate a casi reali. ELETTRONICA E LABORATORIO Avvertenze Il corso di elettronica vuole caratterizzarsi come strumento di sviluppo delle capacità analitiche e critiche, oltre che professionali, dell'allievo; Intende fornirgli conoscenza tecniche per utilizzare e realizzare, almeno ad un livello non complesso, sistemi strumentali ed automatici cablati e programmabili. Allo scopo è necessario un approccio prevalentemente funzionale della maggior parte della materia, sostituendo allo schema metodologico "materiali-componenti-circuiti-apparati" quello "dispositivi funzionali-sistemi". I necessari elementi fondamentali della disciplina, compresi quelli fisici, tecnologici, storici, non costituiscono un blocco a sé del programma, ma debbono essere introdotti, di volta in volta, nei tempi e nella misura in cui l'analisi dello specifico lo richieda. Da un punto di vista metodologico si ritiene essenziale sviluppare il corso affrontando problemi e progetti il più possibile collegati con l'attualità di questa materia e realizzando, anche a questo scopo, uno stretto coordinamento con "informatica" e "sistemi". È importante sottolineare che la conoscenza dei contenuti del programma non può da sola assicurare né professionalità, né capacità ad adeguarsi agli sviluppi della tecnica e della scienza, qualora i contenuti stessi vengano intesi come qualcosa fine a sé; essi devono costituire entità di supporto ad un metodo in cui il confronto con la praticità dei problemi sia essenziale strumento per l'acquisizione di leggi generali. In tal senso il laboratorio assume un ruolo determinante, diventando, da una parte, luogo di scoperta di fondamenti tecnologici e di esercitazione sistematica e, dall'altra, vero laboratorio di progettazione e di realizzazione di apparati non banali fin dal terzo anno. In esso, inoltre, gli allievi imparano ad utilizzare la strumentazione elettronica, la letteratura tecnico-pratica (cataloghi, listini, data-sheets) e acquisiscono, solo nella misura necessaria, quelle competenze tecnico-pratiche, come la produzione della documentazione, le rappresentazioni grafiche e le abilità manuali, tradizionalmente affidate a materie autonome. Nel corso, particolare importanza assume l'ultimo anno che deve giungere a fornire adeguate capacità di intervento e/o progettazione sui sistemi di controllo elettronico-informatici. Questo non toglie, tuttavia, il carattere di "completezza in sé a ciascuno dei due anni precedenti, che, indipendentemente dal fine sopra indicato, devono dare conoscenza e professionalità tanto dell'elettronica digitale (terzo anno), quanto di quella analogica (quarto anno). Questi due aspetti dell'elettronica, separabili formalmente, non debbono essere rigidamente divisi nella sostanza e nella didattica; vengono sviluppati in modo (digitale in terza, analogica in quarta) da presentare, nell'intero corso, difficoltà crescenti anno per anno, e in modo da permettere una corretta utilizzazione di quanto acquisito contemporaneamente nelle altre materie ed in particolare nel corso di "matematica". Le prove scritte, ivi comprese quelle di esame, avranno carattere di rappresentatività rispetto alle competenze da acquisire, di operatività progettuale su problemi reali e di articolazione tale da consentire allo studente la possibilità di scelta; inoltre saranno compatibili con la diversità di attrezzature esistenti. Il progetto realizzato nell'ultimo anno sarà oggetto di verifica del grado di maturità conseguito dallo studente. III Classe (5 ore di cui 3 di laboratorio) Lo studio del terzo anno, centrato sull'elettronica digitale, deve mettere in grado gli allievi di servirsi di componenti con gradi crescenti di integrazione, per affrontare semplici casi di progettazione, sia in logica cablata che in logica programmabile. Questa capacità deve essere sostenuta da un minimo di fondamenti teorici generali dei sistemi logici e delle macchine a programma. Inoltre gli allievi debbono acquisire una chiara idea della gamma dei problemi risolubili con sistemi digitali, ottenuta attraverso un numero sufficiente di casi tipici.