Pisa University Press: Manuali

Nel vasto mare delle aree disciplinari dell'Informatica, l'algoritmica occupa un ruolo centrale. Obiettivo di questa disciplina è lo studio degli algoritmi che risolvono problemi significativi. L'analisi degli algoritmi esistenti, inoltre, è momento essenziale per la sintesi di nuovi algoritmi efficienti. Questo testo è indirizzato agli studenti di Algoritmica, insegnamento del primo anno del corso di laurea in Informatica Umanistica dell'Università di Pisa. Dapprima vengono introdotti i concetti di algoritmo e modello di calcolo, quindi viene trattata la complessità computazionale concreta, mostrando le principali tecniche di ordinamento e ricerca. Vengono inoltre forniti cenni sulla teoria degli algoritmi non deterministici e probabilistici. Infine, vengono presentati due esempi particolarmente interessanti per l'elaborazione di testi: il calcolo della edit-distance, e la codifica ottima di Huffman. Il linguaggio utilizzato per gli esempi di programmazione è il Python 3.4, particolarmente adatto, per la sua natura semplificata ad essere studiato da non specialisti.

Questo libro presenta un'introduzione all'elaborazione di segnali numerici (Digital Signal Processing - DSP). L'analisi di segnali numerici è illustrata sia con riferimento al dominio del tempo che a quello della frequenza. Ampio spazio viene dato alla trasformata di Fourier discreta (DFT), alla sua implementazione veloce (FFT) e a due importanti applicazioni: l'implementazione dell'operazione di filtraggio e l'analisi spettrale. Sono descritte le tecniche di sintesi di filtri numerici sia a risposta impulsiva finita (FIR) che a risposta impulsiva infinita (IIR). Un corso moderno di DSP non può non tenere conto del fatto che molte delle tecniche presentate possono essere facilmente sperimentate mediante l'ausilio di un computer e di un software dedicato. Per tale motivo, nel libro, gli argomenti di teoria sono spesso corredati da script in linguaggio MATLAB che hanno lo scopo di invogliare il lettore a sperimentare i metodi e gli algoritmi presentati. Il fine è, ovviamente, quello di far familiarizzare il lettore con concetti complessi facendo maturare, al contempo, quella sensibilità sui problemi pratici nell elaborazione di segnali numerici che è bagaglio culturale indispensabile in molte discipline scientifiche. I temi illustrati in questo libro trovano infatti applicazione in molti campi quali l'ingegneria elettronica e delle telecomunicazioni, il telerilevamento, la sismologia, la bioingegneria, ecc.

Il presente manuale riprende - ed in parte amplia - le lezioni di Calcolo differenziale ed integrale per funzioni di una variabile reale che l'Autore ha tenuto e tuttora tiene in vari corsi di laurea presso l'Università degli Studi di Pisa. Il tema principale è svolto in modo accessibile allo studente, ma senza rinunciare al rigore matematico e, fin dove possibile, alla completezza del discorso, con particolare attenzione ad esempi e contro esempi e con una ricca serie di esercizi svolti. Le parti ritenute meno importanti - almeno ad un primo livello di lettura - comprese alcune dimostrazioni a carattere prettamente tecnico, sono riportate in appendice ai vari capitoli, così da non distogliere l'attenzione dal filo conduttore del tema principale. Il manuale può dunque essere seguito in modi diversi a seconda del livello di approfondimento che interessa raggiungere. Questa possibilità di scegliere tra un "percorso breve" ed uno "completo" lo rende adatto a corsi di laurea tra loro diversi. La scelta degli esercizi è stata fatta con lo scopo principale che lo studente possa misurare il grado di abilità di volta in volta acquisito in fatto di calcolo. Nel presente volume - il primo dei due che compongono il manuale - sono esaminati i principali argomenti alla base del Calcolo: il sistema dei numeri reali; le funzioni e le successioni; la definizione di limite (in forma generale a partire dal concetto di intorno e poi ripresa nei vari casi, interpretata geometricamente e tradotta nel linguaggio algebrico).

Il presente manuale riprende - ed in parte amplia - le lezioni di Calcolo differenziale ed integrale per funzioni di una variabile reale che l'autore ha tenuto e tuttora tiene in vari corsi di laurea presso l'Università degli Studi di Pisa. Il tema principale è svolto in modo accessibile allo studente, ma senza rinunciare al rigore matematico e, fin dove possibile, alla completezza del discorso, con particolare attenzione ad esempi e contro esempi e con una ricca serie di esercizi svolti. Le parti ritenute meno importanti - almeno ad un primo livello di lettura - comprese alcune dimostrazioni a carattere prettamente tecnico, sono riportate in appendice ai vari capitoli, così da non distogliere l'attenzione dal filo conduttore del tema principale. Il manuale può dunque essere seguito in modi diversi a seconda del livello di approfondimento che interessa raggiungere. Questa possibilità di scegliere tra un "percorso breve" ed uno "completo" lo rende adatto a corsi di laurea tra loro diversi. Sono stati trattati anche alcuni argomenti che non sono consueti in un manuale di Calcolo per funzioni di una variabile, quali ad esempio le equazioni differenziali lineari o a variabili separate e le serie di Fourier (in entrambi i casi sono forniti i risultati essenziali e mostrate le principali tecniche di calcolo). La scelta è motivata dal fatto che in alcuni corsi di laurea il programma di Calcolo è concentrato in un unico corso...

Questo volume contiene una descrizione degli aspetti fondamentali della fisica statistica, il cui scopo consiste nello spiegare ed interpretare le proprietà termodi-namiche dei sistemi macroscopici all'equilibrio termico per mezzo delle proprietà dinamiche e cinematiche dei loro costituenti. Gli argomenti presentati costituiscono una versione parzialmente estesa del contenuto delle lezioni di un corso d'insegnamento semestrale, nel quale i concetti più importanti della fisica statistica classica e quantistica vengono introdotti ed illustrati attraverso varie applicazioni. Gli argomenti trattati comprendono: disuguaglianze termodinamiche, entropia di mescolamento, transizioni di fase per miscela binaria; equazione del trasporto e Teorema-H di Boltzmann; distribuzione di equilibrio di Maxwell-Boltzmann; elementi della teoria della probabilità; effusione e diffusione molecolare; moto browniano; peso statistico nello spazio delle fasi; distribuzioni statistiche microca-nonica, canonica e grancanonica ed il loro legame con i potenziali termodinamici; formula di Sakur-Tetrode; Teorema di Equipartizione; fluttuazioni per il valore dell'energia e del numero di molecole; correzioni ai potenziali termodinamici dovute alle interazioni molecolari, sviluppo in cluster e calcolo dei coefficienti del viriale; corpo nero e formula di Planck; statistiche quantistiche; distribuzioni di Bose-Einstein e di Fermi-Dirac; gas perfetti quantistici, limite semiclassico...

Questo libro di testo trae origine dalla necessità di fornire agli studenti dei corsi di laurea triennali e di laurea specialistica in Ingegneria Chimica, Meccanica, Biomedica e Nucleare le basi della meccanica dei fluidi e del trasporto di calore e di massa. L'idea fondante di questa disciplina è quella di unificare l'approccio fisico e matematico al trasporto di quantità di moto, energia e massa, descrivendoli nei termini di flussi convettivi e flussi diffusivi. Questi ultimi, a loro volta, sono legati alla forza motrice che li determina, cioè ai gradienti di velocità, energia interna e potenziale chimico, attraverso delle diffusività, che misurano la resistenza del sistema, cioè la sua riluttanza ad abbandonare l'equilibrio termodinamico, dove i gradienti suddetti sono nulli. Queste resistenze sono responsabili del carattere irreversibile del trasporto di quantità di moto, calore e massa e prendono il nome di viscosità, conducibilità termica e diffusività massica, rispettivamente. Dal momento che esistono in commercio numerosi manuali di fenomeni di trasporto, viene spontaneo chiedersi che bisogno c'era di svilupparne un altro. La risposta a questa domanda è che, a differenza della quasi totalità dei manuali apparsi degli ultimi 50 anni, in questo libro di testo i processi sono prima descritti da un punto di vista macroscopico e fenomenologico, e solo in un secondo tempo si derivano i bilanci microscopici, sviluppando i modelli matematici che ne permettono la soluzione.

Il volume costituisce un supporto didattico allo studio dell'Elettrotecnica attraverso la soluzione guidata di un elevato nume