B006855 - CALCOLO NUMERICO E PROGRAMMAZIONE

Bioremediation: advantages and limitations in respect to the classic remediation techniques. Main causes of toxicity and natural and anthropic environmental stresses: salinity, organic substances, heavy metals, radioactivity. Survey of parameters for assessing the environmental impact: chemical analysis and use of biomarkers. Municipal waste landfills, and mining. Some legal issues on waste storage. Use of plants as landfill capping. Adaptation strategies and mechanisms of plant tolerance to extreme environmental conditions. Uptake and translocation of organic pollutants and metals. Plant metabolism of organic pollutants. Evaluation of tolerance to pollutants. Plants for environment clean-up: physiological characteristics of the species suitable for remediation techniques. Wild species and crop plants tolerant to stress, endemism to environments toxic for natural causes. Strategies for the remediation of metal polluted soils (phytoextraction, phytomining, phytostabilisation, phytovolatilisation, revegetation) and of organic polluted soils (phytotransformation, phytodegradation, plant-mycroorganism systems). Rhyzofiltration: constructed wetlands. The problem of high salinity environments. Tolerant plants and salt accumulation. The restoration and revegetation of saline environments. The cultivation of agricultural tolerant plants. Bioremediation practical aspects and planning of environmental actions. Green plants as a source of renewable energy (biogas, bioethanol, biodiesel oil, etc.). Case studies.

1) M.G. Gasparo, R. Morandi: Elementi di calcolo numerico, metodi e algoritmi, McGraw Hill, 2008
2) G.Aguzzi, M.G.Gasparo, M.macconi: FORTRAN 77, uno strumento per il calcolo scientifico, Pitagora ed.,1987

Riuscire a scrivere programmi FORTRAN e utilizzare programmi scritti da altri. Avere una panoramica dei metodi numerici per i semplici problemi trattati nel corso e saper scegliere il metodo più adatto per risolvere un problema dato. Saper confrontare metodi diversi in base alle proprietà teoriche e ai comportamenti pratici.

Corsi vincolanti: Matematica I

Numero di ore relative alle attività in aula: 36
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 18

La verifica dell'apprendimento avviene tramite una prova orale, che consiste in domande sugli argomenti sviluppati nelle lezioni frontali.

Introduzione agli algoritmi. Strutture principali di un algoritmo.
Aritmetica floating point: errori di arrotondamento dovuti alla rappresentazione dei numeri nella memoria degli elaboratori e loro propagazione attraverso le operazioni elementari.
Sensibilita’ dei problemi (condizionamento) e degli algoritmi (stabilita’) a errori presenti nei dati e/o introdotti dalle operazioni aritmetiche.
Principali metodi numerici per la risoluzione di alcuni problemi matematici di base, quali Equazioni non lineari (metodo di bisezione, metodo di Newton ) , sistemi lineari algebrici (metodo di Gauss con e senza pivot), condizionamento di un sistema lineare, analisi a posteriore dell’ errore; problemi di interpolazione e approssimazione di dati, polinomio interpolante di Lagrange, errore di interpolazione, condizionamento del polinomio interpolante, interpolazione trigonometrica e serie troncata di Fourier, retta ai minimi quadrati; calcolo di integrali definiti (formule dei trapezi e di Simpson, formule composite, estrapolazione di Richardson).
Elementi fondamentali del linguaggio di programmazione FORTRAN.