Obiettivi Formativi

Fornire conoscenze su gli strumenti informatici di base utili nell’ambito della elaborazione dei dati sperimentali. Fornire conoscenze su sistemi operativi e linguaggi di programmazione. In particolare, sono fondamentali i seguenti argomenti: Caratteristiche fondamentali dei sistemi operativi Diagrammi di flusso ed esempi di algoritmi per la stesura di procedure utili in ambito scientifico Fondamenti di programmazione in C++ Gestione della memoria e puntatori Programmazione orientata agli oggetti Analisi dati, rappresentazione e procedure di regressione Introduzione ai linguaggi pseudo-compilati Introduzione ai linguaggi orientati anche alla elaborazione di segnali e immagini

Learning Goals

Provide knowledge on basic IT tools that are useful in the field of experimental data processing. Provide knowledge on operating systems and programming languages. In particular, the following topics are of fundamental importance: Key features of operating systems Flow charts and examples of algorithms for the design of useful procedures within the corresponding scientific field Memory management and pointers Object-oriented programming Data analysis, representation and regression procedures Introduction to pseudo-compiled languages Introduction to languages that are also oriented to the processing of signals and images

Metodi didattici

Lezioni frontali sui metodi per elaborare algoritmi capaci di risolvere problemi pratici di interesse fisico quali: l’elaborazione dei dati, il calcolo numerico, la rappresentazione grafica e la modellizzazione dei dati. Esercitazioni mediante realizzazione individuale al calcolatore di tutti gli esempi trattati durante le lezioni.

Teaching Methods

Frontal lessons on methods to develop algorithms capable of solving practical problems of physical interest such as: data processing, numerical calculation, graphic representation and data modeling. Practices via individual computer realization of all the examples covered during the lessons.

Prerequisiti

Conoscenze di matematica di base e logica matematica.

Prerequisites

Basic knowledge of mathematics and mathematical logic.

Verifiche dell'apprendimento

Prova pratica al calcolatore che richiede l’implementazione di codici in C++ per la risoluzione di problemi e l’elaborazione di dati: Il compito tipo avrà la seguente struttura 1)Elaborazione dati 2) Calcolo numerico 3) Rappresentazione ed elaborazione grafica dei dati 4) Modellizzazione dei dati tramite tecniche di fit. Alla prova pratica seguirà la correzione e la discussione di quanto prodotto nella prova pratica. Le prove 1 e 2 avranno una valutazione massima di 7 punti ciascuna, mentre le prove 3 e 4 una valutazione massima di 8, per un totale di massimo 30 punti. La lode potrà essere conseguita dimostrando nella discussione del compito completa padronanza delle tecniche apprese e del trattamento dei dati.

Assessment

Practical computer test that requires the implementation of C ++ codes for problem solving and data processing: The typical task will have the following structure 1) Data processing 2) Numerical calculation 3) Graphical representation and processing of data 4) Data modeling through fit techniques. The practical test will be followed by the correction and discussion of what has been produced in the practical test. Tests 1 and 2 will have a maximum rating of 7 points each, while tests 3 and 4 will have a maximum rating of 8, for a total of maximum 30 points. Honors can be achieved by demonstrating in the discussion of the tests complete mastery on the techniques learned and data processing.

Programma del Corso

Istruzioni di base per lavorare su sistemi operativi open-source quali LINUX, utilizzo del terminale e scrittura di script shell. Il linguaggio di programmazione di riferimento dell’intero corso è il C++. Programmazione procedurale: dichiarazione delle variabili, strutture di controllo, operatori logici, cicli, funzioni. Programmazione orientata agli oggetti: definizione di una classe; variabili private, protected, public; metodi; costruttori e distruttori, overload di definizione dei metodi. Classi figlie, ereditarietà. Implementazione di macro C++ con l’uso delle librerie del framework per l’analisi dati ROOT per l’elaborazione dei dati: computazione istogrammi, rappresentazione grafica dei dati, modellizzazione dei dati attraverso tecniche di fit. Scrittura codici in latex per la preparazione di elaborati in ambito scientifico.

Course Syllabus

Base instruction of working with open-source operating systems such as LINUX, using the terminal and writing shell scripts. The reference programming language of the whole course is C ++. Procedural programming: declaration of variables, control structures, logical operators, cycles, functions. Object-oriented programming: definition of a class; private, protected, public variables; methods; constructors and destructors, overload of method definition. Daughter classes, inheritance. Implementation of C ++ macros with the use of the framework libraries for ROOT data analysis for data processing: histogram computation, graphical representation of data, data modeling through fit techniques. Writing latex codes for the preparation of scientific reports.