Modulo dell’insegnamento ufficiale Applied mathematical modeling and automatic control -  codice 72297 – (10 CFU).

 

- CFU 5;

SSD: ING-IND/31;

5 CFU Attività Formative Affini o Integrative.

- nome e cognome docente titolare: Mauro PARODI

SSD: ING-IND/31;

dipartimento di afferenza: DITEN;

e-mail mauro.parodi@unige.it

recapito telefonico: 0103532758

 

- Commissione d'esame effettiva dell’insegnamento/modulo: Mauro PARODI, Marco STORACE, Giorgio Cannata

- programma del modulo

Approssimazione di funzioni in uno spazio normato. Approssimazioni polinomiali e migliore approssimazione uniforme. Derivazione e integrazione numerica. Soluzione numerica di equazioni differenziali ordinarie. Sistemi lineari compatibili e non compatibili. Soluzione ai minimi quadrati. Decomposizione di una matrice in valori singolari e applicazioni per il trattamento dei dati. Tecniche di classificazione lineare e non lineare. Funzionali e loro trattamento. Equazione di Eulero-Lagrange per una o più funzioni incognite e per una o più variabili indipendenti. Applicazioni nell’ambito della modellistica (regolarizzazione e filtraggio, funzionali energia).

 

-  obiettivi formativi del modulo

dotare di un complesso di conoscenze che permettano di impiegare i principali strumenti matematici per il calcolo numerico, il trattamento e l’analisi dei dati sperimentali, l’interpretazione e la formulazione di modelli in chiave fisico-matematica

 

- ore lezione 50, ore esercitazione 0, ore laboratorio del modulo: 0

- bibliografia, testi per esercizi e per approfondimenti: note del corso distribuite dal docente; testo per approfondimenti: Mauro Parodi - Metodi matematici per l’ingegneria – Libreria Editrice Universitaria Levrotto&Bella, Torino.

- tipologia e norme specifiche per l'esame:

esame orale.  E’ prevista una prova al termine del semestre di svolgimento del modulo, oltre alle prove del calendario ufficiale che riguardano l’esame completo.

Nel modulo vengono trattate le principali tematiche relative alla Interazione Uomo-Macchina. In particolare, sono forniti i principi teorici, i modelli e le metodologie per la realizzazione di sistemi interattivi basati su calcolatore e adattati alle esigenze dell'utente.

Concetti fondamentali del Pervasive Computing: sviluppo tecnologico e impatto socio-economico, Piattaforme mobili per il Pervasive Computing, Programmazione di piattaforma Lego NXT (Lego Mindstorms), Programmazione Android (toolkit di sviluppo, interfacce, grafica 2D, applicazioni multimediali, memorizzazione locale, connettività internet, uso dei sensori e localizzazione, elaborazione video)

The MOS transistor: Structure, Electrical characteristics, Electrical equivalent models and circuits, Second order effects

Cascode circuit topology: Common source, Frequency response, Commong Gate, Double cascoding, Current mirror, Folded cascode

Operational Transconductance Amplifier (OTA): Differential pair, Differential pair with active load, Frequency response, Cascode topology, Folded cascode, Ancillary circuits

Multistage amplifier: the OTA Miller

Precision in (MOS) analog integrated circuits

Robustness and technology scaling

Design flow

Basics of switched capacitor and continuous time filters

A/D and D/A conversion systems

Sample and Hold

Flash converters A/Ds

Successive approximation A/Ds

“noise shaping” and sigma-delta

Digital to Analog Converters

 

Reference texts

Sedra/Smith, Circuiti per la Microelettronica, EdiSES, Quarta Edizione.
S.M. Sze, Semiconductor Devices Physics and Technology, 2nd Edition, John Wiley and Sons, 2002.
Y. Tzividis, Mixed ANALOG-DIGITAL VLSI Devices and TECHNOLOGY, World Scientific Publishing Co. Pie. Ltd., 2002
B. Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, McGraw-Hill, 2000.
W. Sansen, Analog Design Essentials, Springer, 2005.
N.H.E. Weste, D.M. Harris, CMOS VLSI Design – A circuit and system perspective, 4th Ed., Addison Wesley Publisher, 2011

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L'insegnamento affronta principalmente due tematiche: gli aspetti fondamentali alla base della impostazione e interpretazione di una misura, e il ruolo del sensore come dispositivo elettronico di misura.

L'obiettivo formativo é quello di fornire allo studente tanto le competenze necessarie per analizzare proprietá e caratteristiche di un sensore quanto la capacitá di interfacciare un sensore con un sistema elettronico. Questo traguardo rappresenta un elemento fondamentale per poter in seguito progettare sistemi elettronici di misura o, in alternativa, per essere in grado di utilizzare correttamente un sistema elettronico di misura in contesti applicativi.