mod_C
Ministero dell'Universita' e della Ricerca scientifica e tecnologica
Programmi di ricerca cofinanziati - Modello C
Rendiconto di unita' di ricerca - ANNO 1997
prot. 9701091751_011
1. Area Scientifico Disciplinare principale 01: Scienze matematiche
2. Coordinatore Scientifico del programma di ricerca
RUGGIERO | Valeria |
(cognome) | (nome) |
Universita' degli Studi di FERRARA | Facolta' di SCIENZE MATEMATICHE FISICHE e NATURALI |
(università) | (facoltà) |
MATEMATICA | |
(dipartimento/istituto) |
3. Titolo del programma di ricerca
ANALISI NUMERICA: METODI E SOFTWARE MATEMATICO
4. Responsabile Scientifico dell'Unità di ricerca
GOTUSSO | Laura |
(cognome) | (nome) |
Politecnico di MILANO | Facolta' di INGEGNERIA |
(università) | (facoltà) |
MATEMATICA | |
(dipartimento/istituto) |
5. Titolo del programma dell'unità di ricerca
Studio di modelli differenziali ed integrali
6. Settore principale del Programma di Ricerca: A04A - Analisi numerica
7. Finanziamenti assegnati all'unità di ricerca
(in lire) | |
---|---|
Quota ateneo | 24.000.000 |
Cofin assegnato | 28.000.000 |
Totale complessivo | 52.000.000 |
8. Obiettivo della ricerca eseguita
Si considereranno 4 aree di intervento. a) Costruzione di modelli discreti in elasticita' lineare e non lineare con particolare attenzione a modelli conservativi. b) Studio di modelli numerici integro-differenziali anche a nucleo singolare. c) Sistemi di equazioni differenziali ordinarie e problemi di autovalori connessi. d) Approssimazione di distribuzioni discrete di probabilita' e applicazione all'inversione della trasformata Z.
9. Descrizione della Ricerca eseguita e dei risultati ottenuti
attenzione a modelli conservativi.
Sono stati studiati alcuni modelli discreti conservativi per la corda e la verga
vibranti (modelli lineari per la corda e la verga con diversi tipi di vincoli
- corda fissata in entrambi gli estremi, verga incastrata o incernierata, corda e
verga con un estremo "libero" di scorrere senza attrito su una guida verticale,
corda e verga con entrambi gli estremi "liberi" -
e un modello non lineare per la corda con le diverse condizioni agli estremi).
È stato dimostrato che il sistema discreto che simula il moto è una discretizzazione
del secondo ordine di equazioni differenziali alle derivate parziali che simulano,
nel continuo, gli stessi fenomeni. È stata dimostrata la incondizionata stabilità
delle soluzioni dei sistemi discreti nel caso di almeno un estremo fisso. Nel caso
di entrambi gli estremi liberi e' stato dimostrato che tale stabilita' sussiste o meno
coerentemente con il modello fisico dato. Numerose simulazioni numeriche hanno
evidenziato la bontà dei modelli proposti.
Studio di modelli numerici integro differenziali anche a nucleo singolare.
Sono stati messi a punto algoritmi per la soluzione di equazioni
integrali e integro differenziali a nucleo singolare di Cauchy
(in particolare equazione di Prandtl e Prandtl con componente debolmente singolare).
Tali algoritmi si strutturano
su modelli numerici che si basano sull'approssimazione di funzioni
con splines quasi interpolanti (q.i. splines). Si sono messi a
confronto i modelli proposti, testandoli su particolari classi
funzionali. Si sono inoltre analizzati alcuni aspetti relativi
alla convergenza del modello numerico ed all'efficienza degli algoritmi.
Sistemi di equazioni differenziali ordinarie e problemi di autovalori connessi.
Si è raggiunto l'obbiettivo di integrare numericamente una classe di sistemi
differenziali sul toro bidimensionale in modo da conservarne le caratteristiche
qualitative. Inoltre è stato dato un apporto numerico sostanziale allo studio
dell'operatore di Schroedinger quasi-periodico.
Sempre utilizzando il
calcolo numerico del numero di rotazione, e' stato possibile risolvere un problema
connesso con una particolare equazione alle derivate parziali, problema ritenuto
finora insolubile.
Piu' in generale lo studio di sistemi di equazioni differenziali ordinarie si
e' concretizzato nello studio di certi sistemi dissipativi a n gradi di
liberta', per i quali e' stata trovata un' estensione del metodo di
Krylov-Bogoliuboff, che fornisce non solo la soluzione, ma anche la
conoscenza qualitativa di certe peculiarita' del sistema.
È stato studiato il comportamento degli autovalori quasi difettivi delle
matrici di Bessel, fornendo una stima della loro distanza dalla più vicina
matrice difettiva.
Approssimazione di distribuzioni discrete di probabilità e applicazione
all'inversione della trasformata Z.
Sono stati dati risultati di esistenza, convergenza in entropia e di
stabilità numerica per la ricostruzione mediante la tecnica della Massima
Entropia di distribuzioni di probabilità sia discrete che continue.
I problemi di stabilità numerica hanno ridotto l’applicabilità del metodo
della Massima Entropia al caso di poca informazione (numero di momenti limitato);
tuttavia la garantita positività della soluzione trovata rende lo strumento
interessante anche per l’inversione della trasformata Z.
Trattamento di curve e superfici
Sono stati proposti semplici modelli geometrici per la generazione di forme
del Design e dell'Architettura.
Per le pubblicazioni vedasi punto 11.
Atti di Conferenze
Tagliani A.: Stima di distribuzioni discrete di probabilità e principi di informazione - Atti XXI Convegno AMASES, 663-674, Settembre 1997, Roma.
Tagliani A.: Inversione della trasformata di Laplace sull'asse reale per densità di probabilità - Atti XXII Convegno AMASES, 503-517, Settembre 1998, Genova.
F. Calio', E. Marchetti : Linear algebra and creative process (in corso di stampa) Proceedings of the International Conference Generative Art 99, Milano, 1-3/12/99, Ed. Dedalo, Roma (2000)
F. Calio', E. Marchetti : Generation of architectural forms with linear algebra (inviato) Proceedings of Nexus 2000 (Architecture and Mathematics), Ferrara, 4-7/6/2000
Rapporti
Pavani R.: Nearly-defective complex eigenvalues (in Bessel matrices) - Quad. Dip. Mat. Politecnico di Milano, N.308/P, Marzo 1998.
Frontini M., Gotusso L.: Recent results on conservative linear and nonlinear models for a discrete vibrating string – Quad. Dip. Mat. Politecnico di Milano, N. 297/P, Novembre 1997.
F. Calio', E. Marchetti : An algorithm based on q.i. modified splines for singular integral models inviato per la stampa a Comp. & Math. With Appl. (1999)
F. Calio', E. Marchetti : Generalized Prandtl's equation : a numerical model Preprint su Quad. Dip. Mat. Politecnico di Milano, N. 393/p (1999)
F. Calio', E. Marchetti : Integro-differential models : a program code Ann. Univ. Ferrara-Sez. VII-Sc. Mat. Supplemento al Vol. XLV (2000)
Frontini M., Gotusso L.: Discrete conservative models for the simulation of the motion of a vibrating string or rod Ann. Univ. Ferrara-Sez. VII-Sc. Mat. Supplemento al Vol. XLV (2000)
M. Frontini - A. Tagliani: Inverse Z transform for probability mass functions Ann. Univ. Ferrara-Sez. VII-Sc. Mat. Supplemento al Vol. XLV (2000)
L. Ferrari, L. Peccati, A. Tagliani : Different Health Policies in integrated Economic-Epidemiological
Model, Quaderno n.45/1999 IMQ Universit'{a} Bocconi, 1999.
Pavani R., Talamo R. On the oscillations of certain dissipative systems with n degrees of freedom, inviato per la stampa con
preprint in Quad. Dip. Mat. N.364/P, Giugno 1999.
Partecipazione a convegni
Tricomi's ideas and contemporary applied mathematics, Roma 28-29/11/97,
Torino 1-2/12/97
F. Caliò, E. Marchetti (partecipazione)
Convegno su Calcolo scientifico e didattica, Roma 26-28/2/98
L. Gotusso (partecipazione)
F. Caliò, E. Marchetti : Tradizionali percorsi didattici rinnovati attraverso
l'uso di un particolare software didattico.
Convegno Nazionale di Analisi Numerica, Montecatini Terme 15-17 Aprile 1998
R. Pavani (partecipazione)
La Matematica per l'Architettura, Ferrara 19-20/5/98
F. Caliò, E. Marchetti: Può l'Algebra lineare potenziare il pensiero creativo?
Convegno su Analisi funzionale e applicazioni, Varenna 10-12/9/98
F. Caliò, E. Marchetti, M. Frontini (partecipazione)
L. Gotusso (conferenza su invito) : Modelli discreti per lo studio della corda e
verga vibranti.
Generative Art 1998, Milano 16-18/12/98
F. Caliò, E. Marchetti (partecipazione)
La matematica la fisica e il mondo civile, Milano, 14/10/97
M. Frontini - L. Gotusso (partecipazione)
MATLAB conference 1997, Torino, 22-23/10/97
M. Frontini (partecipazione)
Fabes Lectures on Real Analysis & PDE’s, Milano, 10-12/6/98
M. Frontini (partecipazione)
International workshop on Orthogonal Polynomials Numerical and Symbolic Algorithms -
Leganés (Madrid), 29/6-2/7/98
M. Frontini, A. Tagliani (partecipazione)
Sixth SIAM Conference on Applied Linear Algebra, 29 Ott.-1 Nov. 1997, Snowbird, Utah.
R. Pavani: Nearly-defective eigenvalues in finite precision
XXI convegno AMASES - Roma, 9-12 Settembre 1997
A. Tagliani: Stima di distribuzioni discrete di probabilità e principi di informazione
XXII Convegno AMASES - Genova, 9-12 Settembre 1998
A. Tagliani: Inversione della trasformata di Laplace sull'asse reale per densità di
probabilità
Metodi Numerici per la Finanza, Venezia, 7 maggio, 1999
M. Frontini (partecipazione)
A. Tagliani: Numerical methods for pricing occupation time derivatives.
Ordinary Differential Equations and Applications, Bressanone 31 Maggio- 2 Giugno 1999
R. Pavani (partecipazione)
Workshop on Numerical Dynamical Systems, Dipartimento di Matematica del Politecnico
di Milano, 16-18 Giugno 1999
F. Calio' - M. Frontini - L. Gotusso - E. Marchetti - R. Pavani (partecipazione)
XXIII Convegno AMASES, 9-12, Settembre 1999, Cosenza
A. Tagliani: Discretely sampled asian options. Part I: the model and the numerical
analysis.
XVI Congresso U.M.I., Napoli 13-18/9/99
M. Frontini (partecipazione)
F. Calio'- E. Marchetti : Software grafico per la realizzazione di trasformazioni algebriche lineari
Second Turin Fortnight on Nonlinear Analysis, Dynamical Systems, Torino, 23-24 Settembre 1999
R. Pavani (partecipazione)
Generative Art 1999, Milano 1-3/12/99
L. Gotusso - R. Pavani (partecipazione)
F. Calio'-E. Marchetti : Linear algebra and creative process
Analisi Numerica (metodi e software matematico), Ferrara 19-21/1/2000
L. Gotusso (partecipazione)
F. Calio'-E. Marchetti : A program code for the numerical solution of integro-differential models
M. Frontini - A. Tagliani: Inverse Z transform for probability mass functions.
R. Pavani: Nearly defective complex eigenvalues in Bessel matrix.
Matlab Conference 2000, Bologna 8-9 Febbraio 2000
E. Garavaglia, R. Pavani : Sviluppo di un' applicazione riguardante la didattica della
matematica presso la Facolta' di Architettura di Milano.
Collaborazioni
M. Frontini - L. Gotusso hanno collaborato con il Prof. D. Greenspan dell'universita'
di Arlington. L. Gotusso e' stata ad Arlington dal 27/8/99 al 6/9/99 dove ha tenuto
la conferenza su invito: "Discrete and continuous models for the vibrating string and rod".
F. Calio' ed E. Marchetti hanno collaborato con il Prof. Ph. Rabinowitz
(The Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel).
R. Pavani collabora con il Prof. Russell Johnson, Dipartimento di Sistemi e
Informatica, Facolta' di Ingegneria, Universita' di Firenze.
Visitatori invitati:
M. Frontini e A. Tagliani hanno collaborato con il Prof. Henryk Gzyl
(Università di Caracas Venezuela), invitato come visitatore in settembre 98.
Il Prof. Donato Trigiante dell' Universita' di Firenze ha tenuto due conferenze il 25 Novembre 1999 dal titolo:
1) Metodi numerici per sistemi hamiltoniani
2) Metodi numerici per equazioni stiff
10. Pubblicazioni
1. | M. Frontini, L. Gotusso. On the vibrating string and rod free to slide, at both end points, on a vertical guide, accettato da Comp. & Math. with Appl 1999. |
2. | Frontini M., Gotusso L.: A conservative nonlinear model for a discrete vibrating string fixed at the end points, Dynamic Systems and Applications 7, (1998) 329-344. |
11. Prodotti della Ricerca eseguita
Pubblicazioni su riviste
Frontini M., Gotusso L.: A discrete conservative model for the linear vibrating string and rod - in corso di stampa su Comp. & Math. With Appl. Vol 33, 10 (1997) 53-65.
Frontini M., Tagliani A.: Entropy Convergence in Stieltjes and Hamburger Moment Problem - Appl. Math. and Comp 88 (1997) 39-51.
Frontini M., Tagliani A.: Maximum Entropy and Lacunary Stieltjes Moment Problem - Appl. Math. and Comp. 97 (1997) 183-196.
F. Calio', E. Marchetti : A numerical model for the solution of Cauchy singular integral equations Rend. Ist. Lombardo (Rend. Sci.) A131, (1997) 13-25
Frontini M., Gotusso L.: Conservative linear models for the vibrating string and rod free to slide, at one end point, on a vertical guide - Comp. & Math. with Appl. Vol. 35, 6 (1998) 41-50.
Frontini M., Gotusso L.: A conservative nonlinear model for a discrete vibrating string fixed at the end points, Dynamic Systems and Applications 7, (1998) 329-344.
Frontini M., Tagliani A.: Maximum Entropy in the Generalized Moment Problem – in corso di stampa su J. Math. Physics.
Sacco R., Gatti E., Gotusso L.: A nonconforming exponentially fitted finite element method for two-dimensional drift-diffusion models in semiconductors, Numer. Meth. Part. Diff. Eq. 2, (199) 133-150.
Berizzi A., Piovan U., Silvestri A., Zaninelli D., Pavani R.: The complete symbolic factorization for the security analysis of power systems - European Transaction on Electrical Power,8,3 (1998) 167-173.
Tagliani A.: Inverse two-sided Z transform and moment problem - Applied Mathematics and Computation, Vol.90 (1998) 157-170.
Tagliani A.: Inverse two-sided Laplace transform for a probability density function - J. of Computation and Applied Mathematics , Vol.95, (1998) 125-138.
Tagliani A.: Esistenza e convergenza di distribuzioni di probabilità simmetriche discrete con momenti assegnati - Statistica, anno LVIII, n.1, (1998) 109-126.
Tagliani A.: Existence and stability of a discrete probability distribution by maximum entropy approach - Applied Mathematics and Computation, 1998.
Tagliani A.: Hausdorff moment problem and maximum entropy: a unified approach - Applied Mathematics and Computation, 1998.
M. Frontini, L. Gotusso. On the vibrating string and rod free to slide, at both end points, on a vertical guide,
accettato da Comp. & Math. with Appl 1999.
Pavani R.: Nearly-defective complex eigenvalues in Bessel matrix, Lin. Alg. Appl. ,295 (1999),
117-132.
Pavani R., Talamo R., About the integration of a class of differential systems on the t
wo-torus, accettato da Nonlinear studies nel Dicembre 1998.
Fabbri R., Johnson R., Pavani R. On the nature of the spectrum of the quasi-periodic Schroedinger operator,
accettato da Nonlinear Analysis nel Dicembre 1999
A. Tagliani: Hausdorff moment problem and maximum entropy: a unified approach''
Applied Mathematics and Computation, Vol.105, pag.291-305, 1999.
H. Gzyl, Y. Vel'{a}squez, A. Tagliani:''A comparative study of some reconstruction methods for linear inverse
problems'', Mathematicaland Computer Modelling, Vol.30, (1999), pag.159-167.
A. Tagliani: ''Maximum entropy in the discrete generalized moment problem'',
Statistica, 1999, accettato
A. Tagliani: ''Discrete probability distributions in the generalized moment problem'',
Applied Mathematics and Computation, 1999, accettato
A. Tagliani: ''Numerical aspects of finite Hausdorff moment problem by maximum entropy
approach'', Applied Mathematics and Computation, 1999, accettato
A. Tagliani: ''Recovering a probability density function from its Mellin Transform'',
Applied Mathematics and Computation, 1999, accettato
A. Tagliani: ''Inverse Z transform and moment problem'', Probability in Engineering
and Informational Sciences, 1999, accettato
12. Componenti dell'Unità di ricerca che hanno effettivamente partecipato alla ricerca
Personale docente
nº | cognome | nome | qualifica | facoltà | dipartimento/istituto Università | mesi uomo dal modello I anno | mesi uomo dal modello II anno | mesi uomo effetiv. impegnati I anno | mesi uomo effetiv. impegnati II anno | nota |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1. | CALIO' | Franca | prof. associato | Facolta' di INGEGNERIA | MATEMATICA Politecnico di MILANO |
11 | 11 | 11 | 11 | |
2. | FRONTINI | Marco | prof. associato | Facolta' di INGEGNERIA | Politecnico di MILANO |
11 | 11 | 11 | 11 | |
3. | GOTUSSO | Laura | prof. ordinario | Facolta' di INGEGNERIA | MATEMATICA Politecnico di MILANO |
11 | 11 | 11 | 11 | |
4. | MARCHETTI | Elena | prof. associato | Facolta' di ARCHITETTURA | MATEMATICA Politecnico di MILANO |
11 | 11 | 11 | 11 | |
5. | PAVANI | Raffaella | ricercatore | Facolta' di INGEGNERIA IV | MATEMATICA Politecnico di MILANO |
11 | 11 | 11 | 11 | |
6. | TAGLIANI | Aldo | prof. associato | Facolta' di ECONOMIA | INFORMATICA E STUDI AZIENDALI Universita' degli Studi di TRENTO |
11 | 11 | 11 | 11 |
Altro personale
nº | Cognome | Nome | Qualifica | Facoltà | Dipartimento/Istituto Università/Ente | mesi uomo effetiv. impegnati I anno | mesi uomo effetiv. impegnati II anno | Nota |
---|
Personale a contratto
nº | Cognome | Nome | Qualifica | Facoltà | Dipartimento/Istituto Università/Ente | Inizio del contratto | Durata del contratto in mesi | Costo in lire | mesi uomo I anno | mesi uomo II anno | Nota |
---|
13. Note relative ai componenti (p.12)
14. Risorse umane complessivamente ed effettivamente impegnate
mesi uomo I anno | mesi uomo II anno | Totale mesi uomo |
|
---|---|---|---|
da personale universitario | 66 | 66 | 132 |
altro personale | 0 | ||
personale a contratto | 0 |
15. Dati complessivi relativi al programma
(numero) | |
---|---|
partecipazioni a convegni: | |
in Italia | 42 |
all'estero | 3 |
articoli pertinenti pubblicati: | |
su riviste italiane con referee | 3 |
su riviste straniere con referee | 21 |
su altre riviste italiane | 0 |
su altre riviste straniere | 0 |
comunicazioni a convegni/congressi internazionali | 1 |
comunicazioni a convegni/congressi nazionali | 13 |
rapporti interni | 9 |
brevetti depositati | 0 |
16. Tabella delle spese sostenute: cifre spese, rimaste da pagare o impegnate(*)
(*) Da Impegnare LIMITATAMENTE a Pubblicazioni e Partecipazioni a Convegni e Congressi SOLAMENTE se inerenti i risultati della Ricerca cofinanziata per i quali si richiedera' successiva rendicontazione
Voce di spesa | Spese indicate nel modello (in altro: voce B - pers. a contratto) | Fondi utilizzati I anno (relaz.) | Pagato I anno | Pagato II anno | Rimane da pagare | Impegnato | Totale spese sostenute | Descrizione |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Materiale inventariabile | 0 | 0 | 20.977.886 | 20.977.886 | 2 PC e libri. | |||
Grandi Attrezzature | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||
Materiale di consumo | 0 | 5.986.891 | 5.986.891 | Software, cancelleria e spese bancarie. | ||||
Spese per calcolo ed elaborazione dati | 0 | 0 | ||||||
Personale a contratto | 0 | 0 | 0 | |||||
Servizi esterni | 0 | 8.757.898 | 8.757.898 | Compensi per conferenze e prestazioni d'opera. | ||||
Missioni | 0 | 15.536.270 | 15.536.270 | |||||
Altro(*) | 60.000.000 | 0 | 741.055 | 741.055 | Reprints | |||
Totale | 60.000.000 | 0 | 0 | 52.000.000 | 0 | 0 | 52.000.000 |
(in lire) | |
---|---|
Totale finanziamento assegnato | 52.000.000 |
Totale spese sostenute | 52.000.000 |
Fondi non utilizzati (vedi nota n.2235 del 19.10.99) |
0 |
Si ricorda che ogni variazione rispetto al Programma Iniziale sulla composizione delle Unità Operative e sulla diversa utilizzazione dei Fondi, doveva essere comunicata al Dipartimento Affari Economici come da nota n. 1709 del 22.7.98.
(per la copia da depositare presso l’Ateneo e per l’assenso alla diffusione via Internet delle informazioni riguardanti i programmi finanziati legge del 31.12.96 n° 675 sulla "Tutela dei dati personali")
Data 15/02/2000 17:02 | Firma ................................................................... |