Laboratorio 3: Simulazioni di sistemi complessi

Responsabile: Olivia Levrini

Tutor: Eleonora Barelli

Ospiti: Matteo Billi, Carlo Emilio Montanari, Francesco Durazzi, Leonardo Aragão

Con la collaborazione di: Prof. Daniele Bonacorsi

In tutte le discipline scientifiche, e nella fisica in particolare, il ruolo dei computer e degli strumenti computazionali in generale sta diventando sempre più fondamentale. Questa rivoluzione in atto ormai da 50 anni non sta introducendo soltanto nuove tecnologie nel mondo delle scienze, ma sta creando un nuovo paradigma di ricerca, dove il confine tra laboratori reali e virtuali, tra modelli ed esperimenti, è andato via via sfumandosi. Tra gli strumenti più utilizzati vi sono le simulazioni computazionali che costituiscono l’oggetto principale di questo laboratorio PLS.

Le applicazioni delle simulazioni toccano tutti gli ambiti della conoscenza, dalla fisica delle particelle alla climatologia, dalle scienze sociali all’epidemiologia. In particolare, sono lo strumento prediletto di tutte le discipline che hanno a che fare con i cosiddetti “sistemi complessi” e sono spesso alla base di importanti decisioni politiche.

In questo quadro, il laboratorio si pone i seguenti obiettivi:

- Comprendere come le simulazioni si collocano nel più ampio panorama della fisica computazionale, nella cosiddetta "era dei big data";

- Acquisire conoscenze di base della scienza dei sistemi complessi e delle simulazioni, con particolare riferimento alle simulazioni basate su equazioni e basate su agenti;

- Esplorare le applicazioni delle simulazioni in fisica e in altri ambiti del sapere;

- Approfondire alcuni casi di studio che mostrano l’importanza delle simulazioni per elaborare previsioni e prendere decisioni in situazioni di incertezza (ad esempio, il caso del Covid-19 e il caso della formazione di gruppi terroristici);

- Cogliere l’interdisciplinarità che caratterizza le simulazioni ed orientarsi rispetto a possibili professioni in settori STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica) e non solo;

- Sviluppare competenze di lavoro di gruppo, di pensiero critico e di cittadinanza.

Le attività previste nel laboratorio sono: a) lezioni di esperti, b) tavole rotonde, c) lavori di gruppo, d) discussioni collettive.

Il laboratorio è realizzato in collaborazione con il progetto Erasmus+ IDENTITIES (www.identitiesproject.eu) e rientra nelle attività del progetto OPH - Open Physics Hub (https://site.unibo.it/openphysicshub/en).

Il laboratorio adatto a studenti di classe IV e V. Si approfondiranno concetti della fisica dei sistemi complessi, si introdurranno aspetti tecnici per la lettura del linguaggio delle simulazioni ad agente (linguaggio NetLogo). Non è necessaria una preparazione nell’ambito della programmazione per affrontare il corso. Max. 40 studenti

Numero incontri: 6 incontri più 1 incontro iniziale di orientamento

Periodo: gennaio-febbraio 2022

Sede: Online, piattaforma Microsoft Teams

Calendario e prospetto dei contenuti del corso:

Modulo di accoglienza a cura dell'ufficio UNIBO per l'orientamento: Lunedì 10/1/22, 14.30-17.30

Lezione 1: Martedì 18/1/22, 15-18

Lezione 2: Martedì 25/1/22, 15-18

Lezione 3: Martedì 1/2/22, 15-18

Lezione 4: Martedì 8/2/22, 15-18

Lezione 5: Martedì 15/2/22, 15-18

Lezione 6: Martedì 22/2/22, 15-18