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B014050 - ANALISI DEI SISTEMI AMBIENTALI
Principali informazioni
Lingua Insegnamento
Contenuto del corso
Libri di testo consigliati
Obiettivi Formativi
Prerequisiti
Metodi Didattici
Altre Informazioni
Modalità di verifica apprendimento
Programma del corso
Anno Accademico 2015-16
Anno di corso
Primo Anno - Primo Semestre
Dipartimento di Afferenza
Ingegneria Civile e Ambientale (DICEA)
Tipo insegnamento
Attività formativa monodisciplinare
Settore Scientifico disciplinare
ING-INF/04 - AUTOMATICA
Crediti Formativi
6
Ore Didattica
48
Periodo didattico
21/09/2015 ⇒ 18/12/2015
Frequenza Obbligatoria
No
Tipo Valutazione
Voto Finale
Contenuto del corso
mostra
Programma del corso
mostra
Docenza
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
Metodologie di analisi dei dati e costruzione di modelli di processi ambientali.
Libri di testo consigliati (Cerca nel catalogo della biblioteca)
Marsili-Libelli S. (2016) Environmental Systems Analysis with Matlab. CRC Press, ISBN 9781498706353
Obiettivi Formativi
Saper analizzare dati ambientali per estrarne informazioni per la valutazione e la gestione di sistemi ambientali. Saper sviluppare semplici modelli di processi ambientali quantitativi, inclusa la calibrazione parametrica.
Prerequisiti
Conoscenze di base di analisi matematica, geometria, statistica. Conoscenza elementare del linguaggio di programmazione scientifico Matlab.
Metodi Didattici
Lezioni frontali utilizzando slides preparate appositamente dal docente. Esercitazioni numeriche al PC in ambiente Matlab.
Altre Informazioni
Il materiale didattico (slides e programmi Matlab) viene caricato in una cartella DropBox condivisa con gli studenti che frequentano il corso.
Appelli di esame sono reperibili nel sistema di prenotazione esami dell'ateneo
Appelli di esame sono reperibili nel sistema di prenotazione esami dell'ateneo
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale sul programma svolto, eventualmente integrato a scelta dello studente con un elaborato su un argomento a scelta fra quelli svolti a lezione.
Programma del corso
STRUTTURAZIONE DI MODELLI MATEMATICI
- modelli basati sulla teoria (meccanicistici) o sui dati
- equazioni di stato
- bilanci di massa ed energia
- ricorso ad equazioni ausiliarie per la chiusura del modello
- strutturazione degli ingressi al modello
CALIBRAZIONE PARAMETRICA
- sensitività statica e dinamica
- ricerca dei parametri ottimi con il simplesso flessibile
- implementazione numerica in ambiente Matlab/Simulink
- valutazione delle stime con metodi di regressione
- la matrice di informazione di Fisher
- varianza delle stime e regioni di confidenza
ANALISI DELLE SERIE TEMPORALI AMBIENTALI
- analisi nel tempo e nella frequenza
- smoothing dei dati
- sintesi di serie temporali.
MODELLI FUZZY
- rappresentazione fuzzy di grandezze e concetti logici
- inferenza fuzzy secondo Mamdani e Sugeno
- analisi di raggruppamento fuzzy (fuzzy clustering)
MODELLISTICA DELLA DEPURAZIONE BIOLOGICA
Microorganismi autotrofi ed eterotrofi
Principi del metabolismo cellulare: reazioni anaboliche e cataboliche
Metabolismo aerobico ed anaerobico
Modellistica delle cinetiche microbiologiche di sintesi, respirazione, metabolismo endogeno
Strutturazione delle cinetiche secondo la famiglia dei modelli Activated Sludge Models (ASM1 e ASM3)
Modellazione di un sistema di depurazione a flusso continuo per la rimozione dei nutrienti. Implementazione in ambiente Matlab/Simulink
MODELLI DI QUALITA' FLUVIALE
Principali fattori bio-morfologici che determinano la qualità fluviale
Dinamica spazio-temporale della dinamica degli inquinanti
Il modello di Streeter & Phelps, strutturazione dei suoi parametri
Oltre Streeter & Phelps: introduzione della produzione algale di ossigeno, richiesta di ossigeno dal fondo, dinamica dei nutrient, destino delle sostanze tossiche.
Studi di caso su fiumi di interesse locale.
- modelli basati sulla teoria (meccanicistici) o sui dati
- equazioni di stato
- bilanci di massa ed energia
- ricorso ad equazioni ausiliarie per la chiusura del modello
- strutturazione degli ingressi al modello
CALIBRAZIONE PARAMETRICA
- sensitività statica e dinamica
- ricerca dei parametri ottimi con il simplesso flessibile
- implementazione numerica in ambiente Matlab/Simulink
- valutazione delle stime con metodi di regressione
- la matrice di informazione di Fisher
- varianza delle stime e regioni di confidenza
ANALISI DELLE SERIE TEMPORALI AMBIENTALI
- analisi nel tempo e nella frequenza
- smoothing dei dati
- sintesi di serie temporali.
MODELLI FUZZY
- rappresentazione fuzzy di grandezze e concetti logici
- inferenza fuzzy secondo Mamdani e Sugeno
- analisi di raggruppamento fuzzy (fuzzy clustering)
MODELLISTICA DELLA DEPURAZIONE BIOLOGICA
Microorganismi autotrofi ed eterotrofi
Principi del metabolismo cellulare: reazioni anaboliche e cataboliche
Metabolismo aerobico ed anaerobico
Modellistica delle cinetiche microbiologiche di sintesi, respirazione, metabolismo endogeno
Strutturazione delle cinetiche secondo la famiglia dei modelli Activated Sludge Models (ASM1 e ASM3)
Modellazione di un sistema di depurazione a flusso continuo per la rimozione dei nutrienti. Implementazione in ambiente Matlab/Simulink
MODELLI DI QUALITA' FLUVIALE
Principali fattori bio-morfologici che determinano la qualità fluviale
Dinamica spazio-temporale della dinamica degli inquinanti
Il modello di Streeter & Phelps, strutturazione dei suoi parametri
Oltre Streeter & Phelps: introduzione della produzione algale di ossigeno, richiesta di ossigeno dal fondo, dinamica dei nutrient, destino delle sostanze tossiche.
Studi di caso su fiumi di interesse locale.