FISICA DEI SISTEMI COMPLESSI

La conoscenza approfondita della teoria e delle tecniche sperimentali che estendono e/o rafforzano quelle tipicamente acquisite nel primo ciclo di studi. Esse devono consentire un lavoro di approfondimento nel campo della ricerca di avanguardia relativa ai sistemi e ai fenomeni complessi, consentendo di ottenere approfondita comprensione della fisica alla base dei fenomeni, buona familiarità nella costruzione e gestione di apparati sperimentali, ottima padronanza delle tecniche di acquisizione e interpretazione dei dati sperimentali e dei metodi di modellizzazione e simulazione dei sistemi complessi, buona padronanza delle varie metodologie di indagine e degli strumenti matematici ed informatici di supporto.

In particolare il laureato magistrale acquisirà:
- una solida preparazione di base relativa alla meccanica statistica, ai processi stocastici, ai sistemi dinamici, acquisita mediante corsi obbligatori frontali;
- conoscenza approfondita di meccanica quantistica, fisica della materia e fisica delle interazioni fondamentali, acquisita mediante diversi corsi frontali;
- conoscenza approfondita delle tecnologie fisiche, acquisita mediante un corso obbligatorio di laboratorio;
conoscenza approfondita degli strumenti matematici avanzati e delle tecniche di calcolo numerico per i sistemi complessi, acquisita mediante corsi frontali e/o di laboratorio;
tecniche di simulazione numerica dei sistemi complessi, acquisite mediante un corso di laboratorio.

In relazione alle scelte personali di approfondimento il laureato magistrale acquisirà inoltre conoscenze approfondite nel campo dell_econofisica, della fisica della turbolenza e della dispersione, dei sistemi complessi di interesse biologico, della teoria quantistica dell_informazione, nonché della misurazione e della descrizione teorica dei sistemi naturali e antropici.
Gli strumenti didattici di verifica sono: esami orali, eventualmente preceduti da esami scritti, relazioni di laboratorio scritte, commento critico di articoli tecnici e scientifici.

Capacità di applicare tecniche sperimentali adeguate per l'indagine dei fenomeni fisici connessi al proprio settore di studio in un contesto più ampio, sviluppata mediante la frequenza dei corsi di laboratorio e la preparazione della prova finale.
Capacità di progettare o ideare nuovi metodi sperimentali o modelli teorici per la verifica di ipotesi formulate per interpretare fenomeni fisici, sviluppata mediante la preparazione della prova finale.
Capacità di interpretare i dati sperimentali attraverso una corretta trattazione statistica, sviluppata mediante la frequenza dei corsi di laboratorio.
Capacita_ di realizzare modelli della realtà fisica, usando strumenti matematici e informatici avanzati.
Capacita' di comprendere e padroneggiare metodi matematici e numerici e sistemi informatici di acquisizione ed analisi dei dati, di sviluppare software a fini di ricerca di base ed applicativa, sviluppata mediante la frequenza di un corso di laboratorio dedicato e la preparazione della prova finale.
Capacita' di operare con ampia autonomia, anche assumendo responsabilità di progetti e strutture, nel campo della ricerca e dell'innovazione scientifica e tecnologica, sviluppata durante il lavoro di gruppo nei corsi di laboratorio e durante la preparazione della prova finale.
Gli studenti, per la propria formazione, disporranno della possibilità di effettuare attività esterne (quali tirocini formativi o periodi di studio per lo svolgimento della tesi) in laboratori altamente qualificati tradizionalmente disponibili presso strutture di ricerca pubbliche nazionali e internazionali o presso industrie locali, che offrono ottimi
sbocchi occupazionali.

In particolare, in base al percorso formativo intrapreso, gli studenti acquisiranno:

- competenza nella elaborazione e realizzazione di modelli fisici per i sistemi complessi naturali e antropici nonche' nell'adattamento di modelli e soluzioni a situazioni sperimentali e fenomenologiche nuove;
- competenze nel calcolo numerico avanzato con l'uso delle tecniche di calcolo parallelo, high-performance computing e grid, per lo sviluppo di algoritmi numerici, per la visualizzazione di dati scientifici e per la gestione di database e cataloghi di grandi dimensioni;
- comprensione della sinergia e dialettica fra sviluppi teorici e progressi sperimentali nella formulazione, verifica ed applicazione di modelli a sistemi complessi, insieme alla capacita' di scelta degli strumenti matematici ed informatici piu' opportuni;
- capacita' di utilizzare strumentazione tecnologicamente avanzata per misure di laboratorio nell'ambito della fisica applicata e sperimentale.
Per quanto riguarda la verifica del raggiungimento degli obiettivi, si procederà alla valutazione, anche in sede di esame, di relazioni scritte sulle esercitazioni compiute, analisi di progetti redatti individualmente o in piccoli gruppi, valutazione degli elaborati finali svolti sotto la guida di docenti relatori.

Capacità di valutare l'efficacia di soluzioni alternative ad un problema quantitativo, verificata attraverso le relazioni degli esami di laboratorio.
Capacità di argomentare la validità di un'ipotesi sulla base di dati reali e del rigore matematico, valutata attraverso la prova finale.
Capacita' di valutare la rilevanza ed applicabilita' degli sviluppi piu' recenti della ricerca scientifica e della tecnologia, verificata attraverso la capacita_ di utilizzare articoli scientifici per la preparazione di esami e della prova finale.
Consapevolezza della responsabilità dell'opera dello scienziato nella società e dell'importanza della divulgazione della conoscenza e del metodo scientifico.

Capacità di comunicare e spiegare ad interlocutori specialisti e non specialisti, in forma efficace, i risultati del proprio lavoro, inserendoli nel loro contesto scientifico e argomentando in maniera chiara le scelte operate, utilizzando strumenti informatici adeguati, valutata in modo particolare nella presentazione dell_eventuale lavoro di stage e nella presentazione del lavoro connesso alla prova finale.
Capacita' di coordinare il lavoro di gruppo e di argomentare le proprie decisioni, verificata durante i corsi di laboratorio.
Conoscenza di buon livello della lingua inglese parlata e scritta.

Capacità di aggiornarsi in modo autonomo seguendo gli sviluppi della Fisica e della tecnologia moderna e di estendere le proprie conoscenze attraverso il confronto interdisciplinare, verificata attraverso la capacita_ di utilizzare efficacemente manuali di strumenti di laboratorio, libri di testo e articoli scientifici per la preparazione degli esami e della prova finale.

Prova finale

LAUREA DI SECONDO LIVELLO IN FISICA DEI SISTEMI COMPLESSI / LA QUALIFICA ASSOCIATA AL TITOLO E' QUELLA DI DOTTORE MAGISTRALE

La prova finale di Laurea Magistrale consiste nella presentazione orale dell'attività svolta e riportata in modo particolareggiato nella dissertazione scritta (tesi). La tesi può essere redatta in lingua inglese.
L_elevato numero di CFU attribuiti alla prova finale riflette il carattere di ricerca originale che l_attivita_ svolta deve avere e il conseguente impegno richiesto allo studente, su un intervallo temporale indicativo di 7-10 mesi.
La discussione avverra' in seduta pubblica davanti ad una commissione appositamente nominata dal Consiglio di Corso di Laurea Magistrale.
Il Consiglio di corso di Laurea Magistrale regolamenta i criteri per l'attribuzione di un punteggio di merito adeguato alla qualita' del lavoro svolto.