Matematica e Scienze Computazionali - Ciclo 38
Descrizione del progetto:
Il progetto formativo, che copre tematiche di Matematica Pura (principalmente dei SSD di Algebra, Geometria, Storia e Didattica della Matematica, Analisi Matematica, Probabilità, ma anche aspetti teorici delle discipline dei settori di Matematica Applicata e Informatica), Matematica Applicata (principalmente Fisica Matematica, Analisi Numerica e Ricerca Operativa, ma anche risvolti applicativi delle discipline più teoriche nonché Informatica) e delle Scienze Computazionali (principalmente Informatica, ma anche Analisi Numerica e Fisica Matematica), si articola su tre livelli:
2) impegno in progetti di ricerca e partecipazione a Scuole, Workshop e Convegni, che consentono di ampliare e affinare le capacità di ricerca dei dottorandi;
3) stesura della tesi di dottorato sotto la supervisione dei docenti specializzati nelle aree di ricerca scelte dai dottorandi (terzo anno).
Gli studenti parteciperanno a seminari specialistici, ed avranno la possibilità di effettuare soggiorni di studio presso altre università, sia in Italia che all’estero, che hanno dato la loro disponibilità, o di effettuare stages presso imprese, enti pubblici o centri di ricerca.
Il Dottorato è in convenzione tra le tre Università siciliane di Catania, Messina e Palermo. La convenzione per il Dottorato tra le tre Universi è stata a istituita partire dal XXIX Ciclo (prima col Dottorato in Matematica e Informatica, poi col Dottorato in Matematica e Scienze Computazionali).
L'Università di Catania è stata sede amministrativa per i cicli dal XXIX al XXXIII, l'Università di Palermo è invece stata sede amministrativa per i cicli dal XXXIV al XXXVII.
Il progetto formativo prevede nei tre anni di corso l'acquisizione di 180 CFU, ripartiti tra lezioni frontali, attività di studio individuale e ricerca, partecipazione a workshop e seminari o a scuole a carattere nazionale e internazionale, attività di tutorato, di didattica integrativa e di terza missione.
Per quanto riguarda i corsi di dottorato offerti, vale la corrispondenza di 6 ore di lezione per 1 CFU.
Il Collegio Docenti offre ai dottorandi un'ampia selezione di corsi di dottorato che coprono gli ambiti scientifici di riferimento nei tre curricula; più della metà dei corsi di dottorato prevedono una verifica finale tipicamente sotto forma di seminario.
La distribuzione di massima dei CFU tra le varie attività è la seguente:
I e II anno di corso:
- Corsi di dottorato: 18 CFU;
- Seminari e partecipazione a workshop e scuole: 8 CFU;
- Tutorato, didattica integrativa e terza missione: 4 CFU;
- Studio e ricerca individuale: 30 CFU.
III anno di corso:
- Seminari e partecipazione a workshop e scuole: 8 CFU;
- Tutorato, didattica integrativa e terza missione: 4 CFU;
- Studio e ricerca individuale: 18 CFU;
- Stesura della tesi di dottorato: 30 CFU.
Al primo e secondo anno i dottorandi effettuano la scelta dei corsi di dottorato tra quelli offerti tenendo conto del curriculum e delle tematiche del loro progetto di ricerca; i dottorandi possono anche scegliere corsi in Scuole nazionali o internazionali (es. CIME, CISM, Scuola estiva di Fisica Matematica, ecc.).
A ciascun dottorando è assegnato dal Collegio dei Docenti un supervisore e/o uno o più co-supervisori.
L'ammissione dei dottorandi all'anno successivo sarà valutata dal Collegio dei Docenti sulla base di una relazione dettagliata, approvata dal supervisore, sul complesso delle attività, e di un seminario pubblico di illustrazione dell'attività di studio e ricerca.
Obiettivi del corso:
Obiettivo primario del Dottorato è la formazione di giovani ricercatori nei settori della Matematica Pura, della Matematica Applicata e delle Scienze Computazionali, e la creazione di figure professionali che possano trovare sbocco nel settore della ricerca scientifica, universitaria e non, nonché nell'industria.
Si prevede l'acquisizione di abilità tali che i dottorandi siano in grado di:
a) svolgere un'attività di ricerca autonoma che dia risultati scientifici internazionalmente validi e/o tecnologicamente trasferibili;
b) svolgere attività di coordinamento con altri esperti su progetti di ricerca/sviluppo con temi sia strettamente matematici che a carattere computazionale in più ambiti disciplinari;
c) svolgere attività di coordinamento di piccoli team di ricerca e sviluppo in contesti sia accademici che di impresa;
d) svolgere attività di comunicazione scientifica a livello internazionale di progetti e risultati;
e) effettuare la valutazione critica dei risultati e della letteratura scientifica almeno in un settore di specializzazione.
Il percorso viene finalizzato con la stesura di una tesi di dottorato con contenuti di ricerca originali e con standard elevati.
Sbocchi occupazionali e professionali previsti
In ambito universitario, i neo dottori potranno partecipare a bandi per assegni di ricerca, sia in Italia che all'estero, per proseguire l'attività di ricerca avviata con il dottorato. Questo è senz'altro lo sbocco occupazionale principale delle ricerche di carattere più teorico. Per alcuni ambiti di ricerca (per esempio Storia e Didattica della Matematica) la formazione dottorale potrà diventare importante per coloro che decideranno di dedicarsi all’insegnamento.
La formazione avanzata acquisita durante il dottorato permetterà ai neo dottori, in particolare a quelli dei curricula di Matematica Applicata e Scienze Computazionali, di ambire a posti di lavoro presso aziende ad alta tecnologia, dove le loro competenze di matematica (soprattutto applicata) e computazionale potranno risultare molto richieste.
Infine, non è da trascurare un possibile sbocco lavorativo nell’ambito della comunicazione scientifica di qualità.
L'analisi della situazione occupazionale dei neo dottori che abbiano conseguito il dottorato nelle discipline matematiche e computazionali che sono alla base della presente proposta mostra che di fatto la maggior parte dei neo dottori trova sbocco immediato in istituzioni di ricerca, sia in Italia che all'estero.
Curriculum dottorali afferenti al Corso di dottorato
n. | Denominazione Curriculum | Breve Descrizione |
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1. | MATEMATICA PURA | Rientrano in questo curriculum principalmente le attività di ricerca in Algebra, Geometria, Didattica e Storia della Matematica, Analisi Matematica, Probabilità e Statistica, ma anche alcune linee di ricerca di Fisica Matematica e Informatica.. I campi di ricerca in cui sono attivi i componenti del Collegio docenti sono molto vari; una selezione è la seguente. Risoluzioni libere finite di moduli; Numeri di Betti; Regolarità di Castelnuovo-Mumford; Algebre esterne, simmetriche e di Rees di moduli finitamente generati; Grafi, reticoli, complessi simpliciali, polimini;; Serie di Hilbert di algebre graduate; Classificazione di anelli Cohen-Macaulay; Algebre associative; Algebre di Lie; Identità polinomiali in algebre; Teoria delle categorie e algebra categoriale; Studio di fat points schemes negli spazi multiproiettivi; Semigruppi numerici; Anelli uno-dimensionali; Singolarità di curve; Idealizzazioni e loro generalizzazioni; Teoria delle valutazioni; Teoria moltiplicativa degli ideali; Spazi spettrali; Semigruppi numerici generalizzati; Proprietà di ricoprimento definite mediante le stelle; Principi di selezione in topologia; Giochi topologici; Disuguaglianze cardinali; Disegni combinatori; Decomposizioni e fattorizzazioni di grafi; Algebre di derivazioni; Gruppi algebrici di Lie; Classificazione birazionale di varietà algebriche; Geometria algebrica combinatoria; Fondamenti, storia e didattica della matematica; Metodi e tecnologie innovative per l'insegnamento della matematica; Didattica e tecnologia; Calcolo delle variazioni; Teoremi di minimax e passo di montagna; Problemi differenziali non lineari; Esistenza e molteplicità di soluzioni; Funzionali localmente lipschitziani e discontinuità non lineari; Teoria degli operatori; Teoria delle *-algebre localmente convesse; Teoria dei frame; Analisi multivoca; Coerenza; Probabilità soggettivista; Previsioni condizionali; Entropia ed Extropia; Implicazioni e sillogismi probabilistici. Ragionamenti non monotoni. |
2. | MATEMATICA APPLICATA | Rientrano in questo curriculum le attività di ricerca in Fisica Matematica, Analisi Numerica e Ricerca Operativa, ma anche alcune linee di ricerca di Informatica. I campi di ricerca in cui sono attivi i componenti del Collegio docenti sono molto vari; una selezione è la seguente. Simmetrie di Lie di equazioni differenziali; Metodi di riduzione per sistemi iperbolici; Modelli operatoriali di sistemi macroscopici; Sistemi dinamici; Termodinamica di mezzi continui con relazioni costitutive non lineari e non locali; Teoria cinetica; Modelli matematici per semiconduttori; Biomatematica; Modelli epidemiologici; Stabilità in fluidodinamica; Fluidodinamica computazionalie; Meccanica geometrica; Singolarità e biforcazioni; Equazioni di reazione-diffusione e formazione di pattern; Termodinamica estesa irreversibile; Modelli matematici in fluidodinamica e teoria cinetica; Metodi numerici per equazioni alle derivate parziali; Fluidodinamica computazionale; Metodi numerici per equazioni cinetiche; Metodi numerici per equazioni con derivate frazionarie; Modelli discreti per l'analisi dei dati. Dinamica Simbolica; Problemi di equilibrio; Programmazione nonlineare; Ottimizzazione su rete; Teoria lagrangiana. |
3. | SCIENZE COMPUTAZIONALI | Rientrano in questo curriculum le attività di ricerca che riguardano principalmente tematiche di Informatica, ma anche di Analisi Numerica e Fisica Matematica. I campi di ricerca in cui sono attivi i componenti del Collegio docenti sono molto vari; una selezione è la seguente. Intelligenza artificiale; Machine learning; Deep Learning; Data analysis; Data mining; Algoritmi su grafi e applicazioni alle reti sociali; Reti complesse; Interazione multisensoriale; Human-centered artificial intelligence; Algoritmi su stringhe; Combinatoria su parole; Automi e linguaggi formali; Compressione e indicizzazione di dati; Intelligenza visuale; Metodi iterativi in biomedicina; Elaborazione di immagini 3D; Diagnostica per immagini; Computer vision; Sistemi di supporto decisionale; Computer algebra. |
Tipo di organizzazione
Prova orale 06/09/2022 ore 09:30
Aula Teams (link)
LE ISCRIZIONI ONLINE SULLA PIATTAFORMA ESSE3 AI CORSI DI DOTTORATO DI RICERCA A.A. 2022/2023 SONO APERTE DAL 27/09/2022 ALLE 23:59 DEL 07/10/2022
ONLINE ENROLLMENT ON THE ESSE3 PLATFORM FOR THE PhD COURSES A.Y. 2022/2023 IS AVAILABLE FROM 27/09/2022 TO 11:59 pm OF 07/10/2022
Oral exam 06/09/2022 at 09:30 a.m.
Teams classroom (link)
Avvisi Decreto Rettorale nomina Commissione ammissioneVerbale criteriD.R. approvazione atti-graduatoria-ammissione_38° cicloD.R. ricognizione assegnazione con riserva della borsa D.M. 351-352/2022_38° cicloDecreto Rettorale scorrimento graduatoria - Assegnazione posto senza borsaD.R. inizio attività dottorali DM 351 e 352_38° cicloD.R. Assegnazione borsa FSE_38° cicloD.R. Assegnazione Borsa PNRR – ITSERR 38° ciclo
Attività didattica programmata/prevista
n. | Denominazione dell’insegnamento | Numero di ore totali sull’intero ciclo | Distribuzione durante il ciclo di dottorato | Descrizione del corso | Curriculum di riferimento | Verifica finale |
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1. | Mathematical methods in applied sciences | 24 | secondo anno | The use of mathematical models has assumed a role of primary importance in many fields: from meteorology to the description of reactions in chemical plants, from the processing of data relating to financial systems, to the study of biological policies. The development of the sciences has a strong growth impulse to understand Nature and its phenomena. Aim of the subject is to study the main models related to time-dependent phenomena, but not exclusively on time. Many phenomena can be studied in terms of partial differential equations. Main topics: Dynamics of population. Systems with prey, predators, and competition: Logistic Equation, Malthusian growth, Lotka-Volterra model, Models of diffusion of an infection, Models of radioactive decay, Models of development of green areas in natural parks, with and without urban settlements. |
MATEMATICA APPLICATA | NO |
2. | Deep learning per la classificazione di immagini medicali | 18 | secondo anno | Il corso introdurrà le principali architetture delle reti deep learning a convoluzione (Convolutional Neural networks, Resnet, GoogLeNet) e le problematiche relative alla classificazione delle immagini medicali quali le radiografie e le immagini istologiche. Successivamente si mostreranno le principali applicazioni passando in rassegna lo stato dell'arte delle più recenti applicazioni. Verranno anche trattate le architetture che analizzano sequenze quali le tecniche di attention e i transformers. | MATEMATICA APPLICATA SCIENZE COMPUTAZIONALI |
SI |
3. | Problemi differenziali non lineari | 18 | primo anno | Si studiano i problemi differenziali non lineari attraverso i metodi variazionali. Nell’ambito del calcolo delle variazioni vengono sviluppati il teorema dei metodi diretti; il teorema di minimo locale; il teorema del passo montano. Vengono stabiliti risultati di esistenza e molteplicità di soluzioni per problemi differenziali non lineari come il problema di Dirichlet, il problema di Neumann, il problema misto e vengono stabiliti risultati di esistenza di una, due, tre, infinite soluzioni. | MATEMATICA APPLICATA MATEMATICA PURA |
SI |
4. | Analisi non lineare | 30 | primo anno | Il corso ha per obiettivo quello di fornire gli strumenti indispensabili per potere accedere alla letteratura corrente nel settore. Nello specifico, la prima parte del corso sarà dedicata alla teoria delle multifunzioni. Il corso, infatti, è organizzato in maniera tale che le multifunzioni siano lo strumento principale usato nelle dimostrazioni dei risultati più rilevanti. Si passerà, poi, allo studio di equazioni del tipo f(x)+g(x)=y, dove f è un operatore lineare e continuo e g è un operatore lipschitziano. In particulare, si studierà la struttura dell'insieme delle soluzioni e la sua dipendenza dal dato y. Infine, verranno trattati i metodi variazionali per lo studio di certe equazioni non lineari. In particolare, si proverà il teorema del passo di montagna (di Ambrosetti-Rabinowitz) e si presenteranno specifiche applicazioni ai problemi di Dirichlet e di Neumann per equazioni ellittiche semilineari del secondo ordine. |
MATEMATICA PURA | NO |
5. | Teoria del minimax e applicazioni | 30 | primo anno | Se X, Y sono due insiemi non vuoti e f è una funzione a valori reali definita in XxY, allora sup_Y inf_X f è minore o uguale a inf_X sup_Y f . A partire da un lavoro pionieristico di Von Neumann (1928), un importantissimo tema di ricerca è quello di individuare condizioni sui dati atte a garantire la validità dell'eguaglianza dei due numeri. Nel corso, si offre, dapprima, una panoramica dei risultati più classici sull'argomento, associati ai nomi di Fan, Kneser, Nikaido, Sion, Konig. Successivamente, verranno trattati approfonditamente risultati più recenti in cui, a differenza di tutti i risultati anteriori, sulla dipendenza di f dalla prima variabile si adotta una delle seguenti ipotesi: f(.,y) ha sottolivelli connessi; f(.,y) ha un unico punto di minimo globale. La parte principale del corso sarà poi dedicata ad un'ampia gamma di applicazioni di questi risultati generali. Tra gli argomenti oggetto di tali applicazioni, in particolare, figurano: insiemi unicamente remoti; insiemi di Chebyshev; molteplicità dei punti di minimo globale per il funzionale integrale del Calcolo delle Variazioni; molteplicità delle soluzioni periodiche per sistemi lagrangiani di oscillatori relativistici. |
MATEMATICA PURA | NO |
6. | Meccanica quantistica | 30 | primo e secondo anno | Obiettivo del corso è l'introduzione alle tecniche e ai metodi della Meccanica Quantistica da un punto di vista più propriamente matematico. In particolare, si approfondiranno gli aspetti dell'algebra degli operati, gli approcci di quantizzazione, quali quello di Weyl, e la formulazione di modelli di trasporto quantistico. Il corso serve da base per la formalizzazione dei modelli di trasporto di carica in semiconduttori. | MATEMATICA APPLICATA MATEMATICA PURA |
SI |
7. | Modelli matematici per il trasporto di cariche in semiconduttori | 36 | primo e secondo anno | Parte I Fisica dei semiconduttori. Equazione di Boltzmann e modelli mesoscopici per il trasporto di cariche nei semiconduttori. Parte II Metodi numerici e stocastici per le equazioni di trasporto di cariche. |
MATEMATICA APPLICATA MATEMATICA PURA |
SI |
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40. |
Componenti del collegio (Personale Docente e Ricercatori delle Università Italiane)
n. | Cognome | Nome | Ateneo | Qualifica | SSD |
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1. | ANELLO | Giovanni | MESSINA | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/05 |
2. | BARBERA | Elvira | MESSINA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/07 |
3. | BELLA | Angelo | CATANIA | Professore Ordinario | MAT/03 |
4. | BONANNO | Gabriele | MESSINA | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/05 |
5. | BONANZINGA | Maddalena | MESSINA | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/03 |
6. | BOSCARINO | Sebastiano | CATANIA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/08 |
7. | CAMMAROTO | Filippo | MESSINA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/05 |
8. | CERRONI | Cinzia | PALERMO | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/04 |
9. | CHINNI' | Antonia | MESSINA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/05 |
10. | CONSOLO | Giancarlo | MESSINA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/07 |
11. | CRUPI | Marilena | MESSINA | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/02 |
12. | D'ANNA | Marco | CATANIA | Professore Associato confermato | MAT/02 |
13. | DANIELE | Patrizia | CATANIA | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/09 |
14. | DE FILIPPIS | Vincenzo | MESSINA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/02 |
15. | FALCONE | Giovanni | PALERMO | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/03 |
16. | FARACI | Francesca | CATANIA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/05 |
17. | FICI | Gabriele | PALERMO | Professore Associato (L. 240/10) | INF/01 |
18. | FINOCCHIARO | Carmelo Antonio | CATANIA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/02 |
19. | FIUMARA | Giacomo | MESSINA | Professore Associato (L. 240/10) | INF/01 |
20. | GAMBINO | Gaetana | PALERMO | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/07 |
21. | GIACOBBE | Andrea | CATANIA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/07 |
22. | GUARDO | Elena Maria | CATANIA | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/03 |
23. | IMBESI | Maurizio | MESSINA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/03 |
24. | JANNELLI | Alessandra | MESSINA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/08 |
25. | LA MATTINA | Daniela | PALERMO | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/02 |
26. | LIVREA | Roberto | PALERMO | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/05 |
27. | LO BOSCO | Giosue' | PALERMO | Professore Associato (L. 240/10) | INF/01 |
28. | LO FARO | Giovanni | MESSINA | Professore Ordinario | MAT/03 |
29. | LOMBARDO | Maria Carmela | PALERMO | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/07 |
30. | MAMMANA | Maria Flavia | CATANIA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/04 |
31. | MANGANARO | Natale | MESSINA | Professore Ordinario | MAT/07 |
32. | MARANO | Salvatore Angelo | CATANIA | Professore Ordinario | MAT/05 |
33. | METERE | Giuseppe | PALERMO | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/02 |
34. | MOSCONI | Sunra Johannes Nikolaj | CATANIA | Ricercatore a t.d. - t.pieno (art. 24 c.3-b L. 240/10) | MAT/05 |
35. | MUSCATO | Orazio | CATANIA | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/07 |
36. | OLIVERI | Francesco | MESSINA | Professore Ordinario | MAT/07 |
37. | RACITI | Fabio | CATANIA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/09 |
38. | RAGUSA | Maria Alessandra | CATANIA | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/05 |
39. | RICCERI | Biagio | CATANIA | Professore Ordinario | MAT/05 |
40. | RINALDO | Giancarlo | MESSINA | Ricercatore a t.d. - t.pieno (art. 24 c.3-b L. 240/10) | MAT/02 |
41. | ROCCHESSO | Davide | PALERMO | Professore Ordinario (L. 240/10) | INF/01 |
42. | ROGOLINO | Patrizia | MESSINA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/07 |
43. | ROMANO | Vittorio | CATANIA | Professore Ordinario | MAT/07 |
44. | RUSSO | Giovanni | CATANIA | Professore Ordinario | MAT/08 |
45. | SAMMARTINO | Marco | PALERMO | Professore Ordinario | MAT/07 |
46. | SANFILIPPO | Giuseppe | PALERMO | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/06 |
47. | SCIORTINO | Marinella | PALERMO | Professore Ordinario (L. 240/10) | INF/01 |
48. | SPECIALE | Maria | MESSINA | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/07 |
49. | STAGLIANO' | Giovanni | CATANIA | Ricercatore a t.d. - t.pieno (art. 24 c.3-b L. 240/10) | MAT/03 |
50. | TEGOLO | Domenico | PALERMO | Professore Associato confermato | INF/01 |
51. | TRAPANI | Camillo | PALERMO | Professore Ordinario | MAT/05 |
52. | TRIPODI | Antoinette | MESSINA | Professore Ordinario (L. 240/10) | MAT/03 |
53. | VALENTI | Cesare Fabio | PALERMO | Professore Associato (L. 240/10) | ING-INF/05 |
54. | VETRO | Calogero | PALERMO | Professore Associato (L. 240/10) | MAT/05 |
55. | VILLARI | Massimo | MESSINA | Professore Ordinario (L. 240/10) | INF/01 |
Coordinatore
Prof. Francesco Oliveri
tel. +39 09067650898 email:francesco.oliveri@unime.it