Tesi di laurea in scienze statistiche ed economiche: modelli di regressione

tesi.jpgModelli di regressione per fattori controllabili non lineari nei parametri: possibili contributi della Geometria Differenziale. Tesi di Laurea per il Corso di Laurea Specialistica in Scienze Statistiche ed Economiche Indirizzo per il Controllo della Qualità ed il Marketing, Università cattolica del sacro cuore di Milano. La tesi tratta dell’utilizzo della metodologia geometrico-differenziale in ambito di analisi dei modelli statistici non lineari. L’autore ha iniziato un dottorato di ricerca in Statistica.

Dall’Introduzione

Nell’ambito delle scienze sperimentali un aspetto fondamentale della ricerca coinvolge l’individuazione di relazioni all’interno di un insieme di variabili delle quali almeno una sia da ritenersi casuale, sia essa per fluttuazioni aleatorie, possibili errori di misurazione o effettiva impossibilità di effettuare detta rilevazione.

La presenza di una componente stocastica richiede necessariamente l’abbandono dell’ottica deterministica (o “Galileiana”), la quale condurrebbe alla specificazione di soli legami funzionali esatti tra le variabili atte a descrivere la realtà fenomenica oggetto di studio, e della quale ci si potrà avvalere soltanto in un primo momento con lo scopo di poter meglio orientare il lavoro, senza avere però alcuna pretesa di completezza di analisi in un ambito di incertezza.

Tenuto conto dell’impossibilità sperimentale di stabilire e controllare esattamente tutte le variabili, l’approccio deterministico necessiterà dunque di essere completato e corretto. Tale compito viene svolto avvalendosi di quelle tecniche statistiche che consentono di esprimere le relazioni intercorrenti nell’insieme di variabili tramite espressioni funzionali delle stesse, che si riterranno generalmente valide a meno di una componente di errore, tenendo conto della quale saremo in grado di non tralasciare l’aleatorietà onnipresente nelle situazioni reali.

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Parole chiave: tesi di laurea in statistica economia, regressione, geometria differenziale.

Approfondimenti

Dispense di Geometria Differenziale e di Calcolo Differenziale Assoluto (Calcolo Tensoriale) ad opera di Arrigo Amadori

Introduction to Tensor Calculus and Continuum Mechanics, di HEINBOCKEL, J. H.

Intrinsic Geometry of Surfaces, di ALEKSANDROV, A. D. e ZALGALLER, V. A.

Course of Differential Geometry, di SHARIPOV. R. A.

Why to Calculate, When to Use, and How to Understand Curvature Measures of Nonlinearity, KAROLCZAK, M.

Bicorno

Grafico e codice per ottenere il bicorno con Gnuplot

curva_bicorno.png

# Bicorno.
# Equazione parametrica:
# x = a sin(t)
# y = a cos^2(t)/(2-cos(t))
#
set terminal png medium size 480,480
set output "bicorno.png"
set parametric
set size ratio 1
plot sin(t), cos(t)**2/(2-cos(t)) notitle with line lc "black" lw 2
set output

Asteroide

Disegno e codice per ottenere l’asteroide con Gnuplot

curva_asteroide.jpg

# Asteroide.
# Equazione cartesiana: x^(2/)+y^(2/3)=L^(2/3)
# Equazione parametrica: x = L cos(t)^3, y = L sin(t)^3
# Per L = 1:
#
set terminal jpeg medium size 480,480
set output "asteroide.jpeg"
set xrange[-1.5:1.5]
set yrange[-1.5:1.5]
set zeroaxis ls 1
set size ratio 1
set parametric
plot cos(t)**3,sin(t)**3 notitle with line lc "black" lw 2
set output

Curva a Manubrio

Grafico e codice della curva a manubrio per Gnuplot

curva_a_manubrio.jpg 

# Curva a manubrio: y^2=x^4-x^6.
#
set terminal jpeg medium size 480,480
set output "a_manubrio.jpeg"
set xrange[-1:1]
set yrange[-1:1]
set zeroaxis ls 1
set size ratio 1
plot sqrt(x**4-x**6) notitle with line lc "black" lw 2 ,
-sqrt(x**4-x**6) notitle with line lc "black" lw 2
set output

La carta che scompare

carta_piccola.jpgIn questo gioco devi scegliere una carta tra quelle che ti propongo, osservarla e memorizzala; un algoritmo sarà in grado di individuarla e di toglierla dal mazzo. Provare per credere. La teoria degli insiemi la farà sparire!

Scegli una di queste carte e osservala con attenzione per memorizzarla. Quando sei sicuro che potrai ricordartela vai alla pagina successiva

carteprima.jpg

Laboratorio di matematica su pi greco

articoli88.jpgNicoletta Passera insegna matematica nella scuola secondaria di primo grado "Ardigò" di Monza. Nel laboratorio di matematica ha proposto una ricerca sugli studi che i matematici hanno fatto su uno dei numeri più noti della matematica $pi$ pi greco, ecco come i ragazzi hanno interpretato il compito.

Parole chiave: pi greco, didattica della matematica, laboratorio di matematica 

Approdondimenti

http://it.wikipedia.org/wiki/Pi_greco

http://utenti.quipo.it/base5/numeri/pigreco.htm

http://www.itccarli.it/Matematica/carlpigr.php

http://www2.polito.it/didattica/polymath/htmlS/argoment/APPUNTI/TESTI/Apr_03/APPUNTI.HTM 

 

Area e perimetro delle figure piane

dennissylvesterhurd-lab338Un file di Excel realizzato dai ragazzi dell’Istituto Comprensivo di Muro Leccese (sede di Palmariggi) per il calcolo di perimetro e area delle principali figure geometriche piane. Il file, utile per risolvere esercizi di geometria, è un esempio didattico di uso di Excel nell’insegnamento della matematica per la secondaria di primo grado.

Nel file sono trattati i seguenti argomenti: triangolo rettangolo, trinagolo equilatero, triangolo isoscele, rettangolo, quadrato, rombo, parallelogramma, trapezio rettangolo, trapezio isoscele, cerchio. 

Il file può essere scaricato da qui Area perimetro di figure piane con Excel

.

Approfondimenti

Il sito dell’Istituto comprensivo di Muro Lecce

Scuola e cultura, periodico trimestrale di informazione e cultura dell’Istituto Comprensivo Muro Leccese

La sezione di Excel

.

Parole chiave: Excel, area, figure piane, geometria, matematica, didattica della matematica

Rotazione VIDEO

In questo video si mostra come applicare una rotazione con Geogebra {flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Geogebra021_rotazione.flv{/flvremote}

Traslazione nel piano cartesiano VIDEO

In questo video si mostra come applicare una traslazione con il software geogebra. Si fa vede anche come si applica una traslazione nel piano cartesiano {flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Geogebra020_traslazione02.flv{/flvremote}

La traslazione VIDEO

In questo video si mostra come applicare una traslazione con geogebra {flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Geogebra019_traslazione01.flv{/flvremote}

Costruzione del rombo VIDEO

In questo video si mostra come costruire un rombo con il software didattico di matematica Geogebra {flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Geogebra017_costruzione_rombo.flv{/flvremote}

Costruzione di un triangolo rettangolo a partire dal cateto VIDEO

In questo video si mostra come costruire un triangolo rettangolo con il software di geometria Geogebra

{flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Geogebra015_costruzione_triangolo_rettangolo2.flv{/flvremote}

Parole chiave: software geogebra, software matematica, programma matematica, costruzioni geometriche, geogebra triangolo rettangolo, software didattico di matematica

Approfondimenti

Guida a Geogebra del prof. Balsimelli

Costruzione di un triangolo rettangolo a partire dall’ipotenusa VIDEO

In questo video si mostra come costruire un triangolo rettangolo con il software Geogebra

{flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Geogebra014_costruzione_triangolo_rettangolo1.flv{/flvremote}

Parole chiave: software geogebra, geogebra geometria, geogebra triangolo, costruzione triangolo, disegno triangolo, software matematica, programma matematica, geometria triangolo rettangolo

Approfondimenti

Geogebra per la prima media

Esercizi svolti di geometria a video

 

Costruzione di un triangolo equilatero VIDEO

In questo video si mostra come si costruire un triangolo equilatero a partire dal lato. E’ utilizzato il software gratuito di matematica Geogebra

{flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Geogebra013_costruzione_triangolo_equilatero.flv{/flvremote}

Parole chiave: software geogebra, geogebra triangolo, costruzione triangolo, disegno triangolo, software matematico, programma matematica, software didattico di matematica

Approfondimenti:

Materiali per insegnare e per imparare geogebra

 

Costruzione di un triangolo isoscele a partire dalla base VIDEO

In questo video si mostra come costruire un triangolo isoscele a partire dalla base, utilizzando il software gratuito Geogebra.

{flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Geogebra012_costruzione_triangolo_isoscele2.flv{/flvremote}

Parole chiave: software Geogebra, geogebra geometria, geogebra triangolo, costruzione triangolo, triangolo isoscele, disegno triangolo

Materiali didattici per Geogebra

Esercizi svolti sui triangoli

La geometria con Cabri

Costruzione di un triangolo isoscele, dato il lato obliquo VIDEO

In questo video si mostra come usare il software gratuito Geogebra per costruire un triangolo isoscele di cui è dato il lato obliquo

{flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Geogebra011_costruzione_triangolo_isoscele1.flv{/flvremote}

Parole chiave: software geogebra, geogebra geometria, geogebra costruzioni, geogebra triangolo, costruzione triangolo, disegno triangolo isoscele

Il sito di Geogebra

Costruire una macro per disegnare un parallelogramma

In questo video si mostra come costruire una macro per disegnare un parallelogramma. La macro può essere salvata e richiamata in qualsiasi momento. Lo stesso procedimento può essere utilizzato per costruire una macro per disegnare rombi, rettangolo o quadrati.

{flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Cabri010_costruzione_macro_parallelogramma.flv{/flvremote}

Parole chiave: cabrì geometre, cabrì geometria, esercizi cabrì, pragramma cabri, cabri geometria, parallelogramma

 

Costruzione del punto di Fermat di un triangolo VIDEO

In questo video si mostra come costruire il punto di Fermati di un triangolo con il programma Cabri geometre.

{flvremote}http://videolezioni.matematicamente.it/video-media/Cabri009_punto_Fermat.flv{/flvremote}

Parole chiave: cabrì geometre, cabrì geometria, programma cabrì, esercizi cabri, software cabrì, cabrì matematica

Un software analogo a Cabri ma gratuito è Geogebra

Matematica e Biomedicina

neuromat.jpgIncontro su Matematica e Biomedicina – Venerdì 8 febbraio 0re 16.00 – presso Politecnico di Torino – Aula Magna G.Agnelli – Corso Duca degli Abruzzi, 24 – Torino

Due conferenze su Sistemi Complessi in Biologia e Medicina e Epidemiologia geografica del cancro

Corso di Laurea in Matematica per le Scienze dell’Ingegneria/ Ingegneria Matematica

http://calvino.polito.it/˜laurea

Dipartimento di Matematica

http://calvino.polito.it

Politecnico di Torino

Corso Duca degli Abruzzi, 24 – Torino Aula Magna G.Agnelli – Venerdi’ 8 febbraio – ore 16:00

Matematica e Biomedicina

Interventi di

Federico Bussolino – dell’Istituto per la Ricerca e la Cura del Cancro (IRCC) di Candiolo

Sistemi Complessi in Biologia e Medicina

Vincenzo Fontana – dell’Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro (IST) di Genova

Epidemiologia geografica del cancro

Per informazioni: [email protected]  tel. 011/5647557

Visita il sito Polymath: http://www.polito.it/polymath  

Concorso: la matematica nel medioevo

articoli01.jpgL’Istituto storico italiano per il medioevo e la Società italiana di scienze matematiche e fisiche Mathesis, in collaborazione con il Ministero della Pubblica Istruzione, bandiscono un concorso dal titolo La matematica nel Medioevo, destinato agli studenti delle scuole secondarie di secondo grado.

Il Concorso, che si colloca nel quadro, auspicato dal Ministero, della valorizzazione e del potenziamento dello studio della matematica, ha anche il fine di fornire ulteriori impulsi agli ambiti di ricerca/azione interdisciplinari per migliorare i livelli di conoscenza e di competenza degli studenti italiani.

Obiettivo del concorso è quello di mettere in luce, attraverso attività di ricerca specifiche e non compilative, i problemi di natura matematica che la società, il commercio e la cultura del periodo medievale hanno proposto. Pertanto, sarà data particolare rilevanza a quei lavori o ricerche che affronteranno la descrizione di uno o più problemi matematici emersi durante il periodo medievale (formulazioni, soluzioni, applicazioni), in uno dei seguenti ambiti di ricerca:

  • l’istruzione nel Medioevo e la presenza della matematica;
  • la rivoluzione del sistema di numerazione;
  • navigazione e pratiche di commercio;
  • la matematica nell’architettura e nell’arte, nella cultura e nei giochi;
  • la matematica nella Divina Commedia.

La partecipazione all’iniziativa prevede il coinvolgimento delle scuole, interessando intere classi o gruppi di alunni appartenenti a classi diverse, seguite da uno o più insegnanti delle diverse discipline.

Verranno privilegiate quelle attività di ricerca che prevederanno l’utilizzo e lo sviluppo delle nuove tecnologie, con particolare attenzione alla creazione di prodotti digitali, di learning objects o multimediali.

Le istituzioni scolastiche che intendono partecipare al concorso dovranno darne comunicazione all’Istituto storico italiano per il medioevo (P.zza dell’Orologio 4 – 00186 Roma, mail [email protected] ) entro il 31 gennaio 2008 indicando il titolo del lavoro e il gruppo classe interessato (un solo gruppo per ciascuna scuola).

I lavori realizzati dovranno successivamente essere inviati e pervenire all’Istituto storico italiano per il medioevo, su base cartacea e/o in formato digitale, entro il 20 Marzo 2008, dove una apposita commissione paritetica vaglierà tutte le attività di ricerca elaborate.

Le produzioni prescelte saranno premiate nel corso della giornata di studi La matematica nel Medioevo, che si terrà il giorno 5 maggio presso la sede dell’Istituto storico italiano per il medioevo e verranno pubblicate on line nel sito della Mathesis e, in formato cartaceo, nella rivista Periodico di Matematiche.

 

Tesi di laurea Ingegneria Elettronica: Analisi e controllo di sistemi non lineari con applicazione

pendulot.jpgIl titolo completo di questa tesi di laurea in Ingegneria Elettronica è "Analisi e controllo di sistemi non lineari con applicazione ad un Robot sottoattuato". Nella prima parte, si introducono i principali risultati della Teoria dei Sistemi Dinamici non lineari. Nella seconda parte della tesi universitaria, l’autore presenta un controllore per un sistema sottoattuato: il sistema "Pendubot", formato da un doppio pendolo di cui il primo braccio è attuato, cioè è collegato ad un motore elettrico, mentre il secondo è libero di muoversi. 

L’autore ha cercato di fornire dimostrazioni chiare, complete e rigorose delle proposizioni affermate nel testo, esplicitando e completando le dimostrazioni tratte dalle fonti indicate nella bibliografia della tesi. Il Lettore dovrebbe essere in grado di comprendere nozioni utili per gli studi di Ingegneria in generale. Il testo dovrebbe essere, nelle intenzioni dell’autore, di facile lettura per chi abbia una preparazione di base in Analisi ed in Fisica.

La tesi è scaricabile scaricabile nel formato pdf da qui tesi pdf.

La presentazione che è servita per la discussione della tesi di laurea è scaricabile da discussione tesi

 

Sitografia

Qualche link di approfondimento sul tema:

Edward Scheinerman: Invitation to dynamical systems.
http://www.mts.jhu.edu/~ers/book.pdf

Gerald Teschl: Ordinary di erential equations and dynamical systems,
http://www.mat.univie.ac.at/~gerald/ftp/book-ode/

Cvitanovic et al.: Chaos Book (Part I: Deterministic Chaos),
http://www.chaosbook.org/

Test sui limiti notevoli e limiti immediati

Un test con 30 domande sui limiti notevoli sul calcolo di limiti immediati. Sono gli esercizi sui limiti che è necessario conoscere per risolvere tutti i limiti in matematica.

Limiti notevoli
   
 :: Nome ::      :: Cognome ::    
   
  Valuta  Pulisci

Scarica il test in formato RTF

Calcolo di limiti con Maxima

maxima-ico.jpgMaxima è un software gratuito e open source in grado di eseguire calcoli numerici, simbolici, grafici e altre operazioni tipiche della matematica. Fa parte dei software detti CAS (Computer Algebra System) in quanto è in grando non solo di eseguire calcoli matematici passando attraverso le approssimazioni numeriche ma anche e soprattutto di simulare molto bene passaggi e calcoli matematici così come siamo abituati a farlo. In altre parole le risposte che dà il programma non sono approssimazioni numeriche ma risposte ‘esatte’.

 Il software può essere scaricato dal sito del progetto o anche da Sourceforge.net. Esistono in rete diverse guide anche in italiano: una introduzione del prof. Vitolo, istruzioni per l’uso del prof. Centenaro, esempi d’uso di Milla Lacchini, un corposo manule in inglese.

Questo programma è molto utile per risolvere i limiti o meglio per controllare se avete risolto correttamente gli esercizi sui limiti. Non vi dice però come si risolve il limite.

La funzione limite si usa con la seguente sintassi

limit(funzione,variabile,valore,verso)

il verso è facoltativo e indica se il limite va calcolato da destra o da sinistra. 

Cominciamo con un esempio semplice, semplice

$lim_{x o 1}5x-1$

Nella barra di comando Ingresso scrivere come riportato in figura

limite01.png

Un limite in forma indeterminata $lim_{x o1}(x^2-1)/(x-1)$

limite02.png

Un limite che vale infinito

$lim_{x o 1}1/(x-1)^2$

limite03.png

Un limite indefinito

$lim_{x o 1}1/(x-1)$

limite04.png

und sta appunto per indefinito. E infatti occorre calcolare separatamente il limite destro e il limite sinistro

$lim_{x o 1+}1/(x-1)$ e $lim_{x o 1-}1/(x-1)$

limite05.png

plus e minus indicano il limite da destra e da sinistra. Il primo vale $+infty$, il secondo $-infty$

Un limite notevole: $lim_{x o 0}frac{senx}{x}$

limite06.png

Un altro limite notevole $lim_{x o infty}(1+1/x)^x$

limite07.png

Il risultato è "e".

Un limite con radici in forma indeterminata $lim_{x o infty}(sqrt(x^2-1)-sqrt(x^2+1))$

limite09.png

$lim_{x o 0+}(log(1-cosx)-log(senx))$

limite10.png

Il programma vi chiede se l’argomento del logaritmo è positivo. Rispondete positive e avrete la soluzione.

$lim_(x->+oo) ((e^(2x)+3)/(2+e^(2x)))^(x+e^x)$

limite11.png

Per questo limite Maxima non ce la fa a risolverlo

$lim_{x o +infty} frac{sin(frac{1}{x})}{sqrt{3x^2 + 1} – sqrt{3x^2 – 1}}$

infatti restituisce il limite riscritto in maniera più elegante ma non dà alcun risultato. In questi casi si possono attivare altri metodi per risolverlo. In particolare in questo esercizio ho consentito al programma di usare gli sviluppi in serie di Taylor, con il comando tlimswitch:true; In questo modo è riuscito a trovare il risultato:

limite12.png

Un’altra possibilità che avete è usare l’opzione limsubst:true; che abilita la sostituzione di varibile.

Purtruppo Maxima no è in grado di risolvere tantissimi limiti, fa quel che può. Se non ce la fa a darvi il risultato numerico potete sempre sperare nel farvi fare un grafico dal quale si possa capire il valore verso cui tende la funzione.

 

Formule sulla retta con Excel

visewolf-orange.jpgIl prof. Prinari, docente di matematica al liceo scientifico, mette a disposizione dei colleghi alcuni file Excel realizzati con e per i ragazzi. In questa cartella ha raccolto le formule più ricorrenti nella risoluzione di problemi di geometria analitica sulla retta: tre fogli di lavoro, ognuno dedidicato a uno specifico problema e a una specifica formula.

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Scarica da qui il file Excel sulla retta

Principali tecniche di ottimizzazione e posizionamento sui motori di ricerca

google.jpgNella rete ci sono molti siti belli da vedere, funzionali e ben gestibili, ma purtroppo non ottimizzati per i motori di ricerca. Lo scopo principale di un sito web è quello di farlo trovare dalle persone, altrimenti sarebbe come avere una bella macchina chiusa in garage.

Non basta però ottimizzare e posizionare il sito per essere davvero primi, si deve fare in modo di converire i visitatori in clienti inserendo ottimi contenuti o fornendo servizi eccellenti.

Per posizionare un sito bisogna tener conto di alcuni fattori tra cui: un ridotto utilizzo di linguaggi di scripting lato client, (come ad esempio Javascript) ed un ridotto utilizzo di animazioni e pdf dato che non sono gestite perfettamente dagli spider dei motori di ricerca.

I fattori che influiscono maggiormente sulla posizione del sito nelle SERP sono:

  • Il tag title
  • Il numero di keywords nel testo
  • I tag di formattazione, come ad esempio grassetto o sottolineato
  • La disposizione del codice nella pagina
  • Il numero di backlink (sopratutto quelli spontanei)
  • La frequenza di aggiornamento
  • Il testo alternativo e title tags nelle immagini

Detto questo si può notare che i tag o la disposizione del testo nella pagina sono facilmente gestibili ma i link esterni che rimandano al sito web in questione devono essere guadagnati con fatica, inserendo contenuti esclusivi e non copiati da altri siti web, inoltre non é sufficiente adottare campagne pubblicitarie, come ad esempio il pay per clik per ottenere una buona visibilità poichè é dimostrato che piu del 60% degli utenti preferiscono i risultati "puri" dei motori di ricerca a quelli sponsorizzati.

Possiamo quindi dire che per portare un sito al successo si devono seguire quattro fasi principali.

Studio e definizione degli obiettivi

Lo studio degli obiettivi consiste nel valutare la concorrenza, definire la vera funzione del sito web nella rete creando contenuti esclusivi e realizzando un layout grafico molto facile da usare e di grande impatto visivo. E’ molto importante anche la scelta del nome dominio, il nome del sito infatti deve essere facile da ricordare e deve contenere le parole chiave principali del sito (un esempio eccellente è quello del sito www.matematicamente.it).

Ottimizzazione del codice e della struttura del sito

E’ dimostrato che gli appassionati di internet non amano aspettare molto tempo per il caricamento delle pagine, quindi il sito deve essere molto veloce da caricare e deve avere dei menù ben visibili per fare in modo che l’utente trovi velocemente le informazioni che sta cercando.

Lo studio delle parole chiave deve essere effettuato meticolosamente, valutando la concorrenza e utilizzando uno dei servizi di selezione di parole chiave presenti nella rete come ad esempio il famoso servizio di overture. Inoltre và ricordato che i motori di ricerca preferiscono la presenza di una sitemap, di una o più pagine di faq (Frequently asked questions) e di un glossario che elenchi tutti quei termini tecnici di cui l’utente potrebbe non conoscere il significato.

Indicizzazione nei motori di ricerca e nelle directory principali

Per indicizzare il sito nei motori di ricerca si possono seguire due strade differenti: la prima consiste nel fornire manualmente al motore di ricerca l’indirizzo del sito, mentre la seconda (preferita dai motori) consiste nell’inserire un link in un sito già indicizzato, di modo che gli spider possano seguirlo e quindi indicizzare le nuove pagine.

L’iscrizione nelle directory và effettuata rispettando alcune regole fondamentali; inserendo come testo del link le parole chiave con cui si desidera posizionare il sito e inserendo una breve descrizione che rispecchi il reale contenuto della pagina o del sito web.

Miglioramento costante dei risultati ottenuti

Questa è la fase più importante nel posizionamento delle pagine web; per migliorare costantemente i risultati ottenuti si deve aggiornare continuamente il sito e si deve fare in modo di ottenere molti link a tema, inoltre, non bisogna tralasciare lo studio degli algoritmi utilizzati dai motori di ricerca poiché quest’ultimi potrebbero cambiare con il passare del tempo.

Internet lo si potrebbe descrivere citando una frase pronunciata da Tim Robbins nel film Synapse: "Questo mondo è binario, o sei uno o sei zero".

64. Editoriale

In questo numero abbiamo cercato di dare spazio alle diverse ‘anime’ della matematica, intesa come coltura, didattica, divulgazione.

Lucia ci parla dei rapporti tra matematica e origami: l’arte di piegare un foglio di carta non poteva certo sfuggire alle riflessioni dei matematici.

Paolo presenta i rapporti tra campi vettoriali ed equazioni differenziali in fisica, un tema con il quale gli studenti spesso si scontrano.

Marco ha fatto un po’ di conti sul vero inizio del nuovo anno.

Luca continua a raccontarci la storia dell’analisi.

Mazzucato ci parla delle cosiddette comete di Kreutz.

Anna continua nel suo lavoro di mostrare il nocciolo duro del calcolo combinatorio, i ‘problemi tipo’ che poi permettono di risolvere tanti problemi analoghi.

Flavio ci parla dei numeri primi e degli affascinanti attacchi della mente umana verso il fitto mistero dei numeri.

Manu ha intervistato Beppe Scienza un matematico discusso che però ha il coraggio di affermare che anche in economia 2+2=4: i giornalisti de Il Sole 24 ore e altre testate di settore, a suo dire non sempre fanno i conti da soli, spesso preferi-scono riportare quelli già pronti delle banche.

Io e Andrea ci siamo cimentati con l’indagine più discussa del momento, PISA 2006: tante certezze negative ma anche qualche mito da sfatare.

A Sergio, che è uno dei più attivi docenti nell’area wiki su Geogebra abbiamo chiesto di indicarci come utilizzare questo software nella secondaria di primo grado.

E poi, siti da guardare e libri da leggere.

Non mancano neanche in questo numero una piccola sfida di Luca sul latte da versare e un cruciverba di Nicola per veri esperti.

Giochi, Modelli e Tecnologie per la Nuova Didattica della Matematica: Mylaematica meeting

articoli91.jpgConvegno e corso di aggiornamento per docenti di matematica sui temi della nuova didattica per la matematica: giochi, modelli e tecnologie.

26-27-28-29 marzo 2008, Duomo Antico, Milazzo (ME)


Il Comune di Milazzo in rete con le scuole,

organizza il Meeting Mylaematica

sul tema

Giochi, Modelli e Tecnologie per la Nuova Didattica della Matematica

26-27-28-29 marzo 2008, Duomo Antico, Milazzo (ME)

con il patrocinio di Dipartimento di Matematica Università di Messina, AIF Sezione di Messina, Mathesis

Comitato Scientifico

Primo Brandi (U Perugia), Luisa Carini (U Messina), Mauro Cerasoli (U Roma 3), Francesco A. Costabile (U Calabria), Andrea Laforgia (U Roma 3), Domenico Lenzi (U Lecce), Annarosa Serpe (U Calabria)

Comitato Organizzatore

Cinzia Catanzaro, Mauro Cerasoli, Teresa D’Andrea, Mario Gregorio, Alessandra La Camera, Eugenio Mercuri, Adele R. Ruggeri, Daniela Smedile

Programma

Mercoledì 26 marzo

15:00 Iscrizioni, saluto delle autorità e apertura del convegno

15:40 Luisa Carini (U Messina) Algebra interattiva

16:20 Comunicazioni

17:00 Intervallo

17:20-19:00 Tavola rotonda dei docenti partecipanti al Corso di Formazione Primaria (a cura di Mat^Nat Matematica in Natura)

Giovedì 27 marzo

9:00 Alessandro Sarritzu (U Messina) Matematica e Musica: una proposta didattica

9:20 Giuseppe Gentile (U Messina) Gli ostacoli epistemologici: dalla Storia alla Didattica

10:00 Renato Migliorato (U Messina) Dalla visione mitica alla visione scientifica: un percorso per la Didattica

10:40 Cinzia Catanzaro (IC S. Lucia del Mela ME) MaD: Matematica a distanza

11:00 Intervallo

11:20 Comunicazioni

12:00 Edoardo Piparo (LS Messina) Dal gioco della vita di Conway al calcolatore universale

12:20 Comunicazioni

13:00 Intervallo pranzo

15:00 Franca Rossetti (ITIS Monza) Motivazioni didattiche a partire da un problema di Eulero

15:20 Rosanna Utano (U Messina)

16:00 Francesco A. Costabile, Annarosa Serpe (U Calabria) Il calcolatore nella Scuola Primaria: una proposta per attività logico-matematico-linguistiche

17:00 Intervallo

17:20 Mauro Cerasoli (U Roma 3) La stocastica di TI-nspire

18:00 Comunicazioni

18:40-19:00 Massimo Raffa (LC Milazzo) Symphonoi arithmoi: musica e matematica nel pensiero greco

Venerdì 28 marzo

9:00 Comunicazioni

10:20 Domenico Lenzi (U Lecce) La modularità in aritmetica e in altri contesti

11:00 Intervallo

11:20 Primo Brandi (U Perugia) Matematica & media

12:00 Anna Salvadori (U Perugia) I saperi del cittadino: i modelli matematici in elettricità (dalla pila di Volta all’effetto foto-voltaico)

12:40 Comunicazione

13:00 Intervallo pranzo

15:00 Andrea Laforgia (U Roma 3) Per divertirsi con l’Analisi

15:40 Bruno Barigelli, Paolo Bruni (U Ancona) Esperienza in classe di un nuovo modello per lo studio degli sforzi tangenziali nel moto laminare

16:20 Mauro Francaviglia, Marcella G. Lorenzi (U Calabria) Arte per una matematica divertente

17:00 Intervallo

17:20 Domenico Cariello (LS Salerno) Modelli esponenziali e logaritmici con TI-nspire CAS

18:00 Laura Persico (LS Giarre) La divertimatica (fare Matematica divertendosi)

18:20 Giovanni Corrado (LS Catanzaro)

18:40-19:00 Giuseppe Sollami (LS Caltanissetta) Matematica per lottatori di sumo

20:30 Cena di gala

Sabato 29 marzo

9:00 Alessandra Provenzano (LC Palermo) Retta, parabola e frattali come strumenti di modellizzazione della vita reale

9:20 Lucia Perretti (ITC Potenza) Ascoltando i modelli

9:40 Anna Alfieri (LS Catanzaro) Trasformazioni geometriche e frattali IFS

10:00 Tiziana Bindo (MPI) Curve celebri disegnate con TI-nspire

10:30 Domenica di Sorbo (DS Sparanise CE) Il ruolo delle tecnologie nella didattica: come e perché

11:00 Intervallo 11.20 Salvatore D’Arrigo (LS Messina) Origami e matematica: l’arte di piegare la carta come attività ludo-didattica

12:00 Carmelo Di Stefano (LS Gela) Insegnare matematica con TI-nspire

12:40 Giovanni Florio (LS Messina) Presentazioni on screen e didattica della matematica

13:00 Intervallo pranzo

15:00-18:00 La didattica informale e lo sviluppo delle intelligenze multiple di Howard Gardner attraverso l’uso di exhibit (modelli scientifici sperimentali realizzati con materiale povero, a cura di Salvatore D’Arrigo)

Informazioni

Chi desidera tenere una comunicazione di 20 minuti può fare la richiesta a [email protected] inviando il titolo e un sunto di una pagina entro il 29 febbraio 2008. L’iscrizione avviene durante il convegno; sono gradite le prenotazioni a [email protected] . Ai partecipanti che non sono relatori o iscritti alla SISSIS è richiesto un contributo alle spese di organizzazione di 30€ (ridotto a 20€ per i soci di ADT, AIF, Mathesis, Mat^Nat).

ADT rilascerà un attestato di partecipazione ad aggiornamento in base alla CM 376, prot. 15218, del 23-12-1995 e successive modifiche.

Al fine di seguire i lavori del convegno, il MPI concede l’esonero dal servizio per insegnanti di ogni ordine e grado, per il personale direttivo e ispettivo.

E’ prevista la pubblicazione degli atti.

Nel pomeriggio di sabato 29 marzo si svolgerà la finale delle Gare di Matematica con le Tecnologie. Bando e regolamento sul sito www.adt.it  (Info: [email protected] ). Soggiorno Informazioni sugli alberghi sono sul sito www.milazzohotel.com

Contattare [email protected] per le prenotazioni.

 

Partiti gli allenamenti per la MatematiCup

logo_matematicup.jpgRagazzi, altri 20 quesiti per gli allenamenti ufficiali per la MatematiCup!
Se siete già iscritti inserite la password di allenamento che avete ricevuto via mail nel sito e rispondete ai primi 30 quiz

http://fantavillage.repubblica.it/matematicup/

Rispondete con attenzione. La prima risposta è quella che vale per il punteggio!

Se non siete ancora iscritti … cosa aspettate? Iscrivetevi. Buon divertimento: Vinca il migliore!

65. Matematica tra le pieghe

origami.jpgEsiste un rapporto fecondo che lega la matematica all’origami, l’arte di piegare la carta. Numerosi modelli origami rappresentano oggetti della geometria e viceversa alcune teorie matematiche aiutano a progettare nuovi e particolari modelli. Lucia Gecchelin ha esplorato qualche aspetto di questo legame.

 

66. Teoria fisica dei campi vettoriali ed equazioni differenziali

bonicatto.jpgL’articolo si propone di illustrare, in maniera sintetica e per quanto possibile esaustiva, lo stretto legame tra campi vettoriali, fisica classica ed equazioni differenziali. Fin dall’antichità si pensava che le forze si originassero in seguito ad un contatto, anche ai tempi di Newton, la forza era associata all’idea di spinta o di urto. Tuttavia, quando si intrapresero i primi studi sulla gravitazione universale …

 

Luca Pacioli

Jacopo de’ Barbari, Ritratto di Luca Pacioli. 

pacioli.jpg

Il ritratto evidenzia l’importanza del disegno nella dimostrazione geometrica. Pacioli è stato uno dei maggiori matematici del Rinascimento.

Le passeggiate di Euclide di René Magritte

René Magritte, Les promenades d’Euclide, 1955

le_passeggiate_di_euclide.jpg

Il dipinto illustra le difficoltà e i trabocchetti che si possono incontrare nel distinguere i piani degli oggetti nello spazio, ma anche del linguaggio. Il titolo si riferisce al panorama che non è in primo piano, ma che non è nemmeno nel primo livello del linguaggio, in quanto può essere la rappresentazione di un quadro che è all’interno del quadro. Da notare poi che il cavalletto non è parallelo al muro: può essere un riferimento al problema delle parallele.

Immagine di bassa qualità a solo uso didattico

Euclide nell’arte

euclide.jpg

Particolare dalla Scuola di Atene di Raffaello, Stanza della Segnatura, Musei Vaticani, Roma

la_scuola_di_atene.jpg

euclide2.jpgEuclide in una formella del campanile del Duomo di Firenze, Giotto e Andrea Pisano

euclide1.jpgEuclide immaginato da Justus van Ghent (XV secolo)

Matematica e arte

Matematica e arte Federigo Enriques

tratto da

F.Enriques, Le matematiche nella storia e nella cultura, Zanichelli, Bologna, 1938

Le matematiche come arte

Si è detto che l’oggetto delle matematiche -ordine immanente nella Natura – si discopre alla mente attraverso un processo d’astrazione; appunto per ciò le matematiche non sono soltanto scienza, rappresentazione di quell’oggetto, sì anche arte, cioè espressione del soggetto che le costruisce, secondo le sue intime leggi. Si esprime proprio in essa il senso profondo dell’ordine, della proporzione e della misura, che farà un cosmo del caos dei fenomeni.

Naviganti pel mare dell’Italia meridionale e della Sicilia, gli antichi Pitagorici, contemplando nella notte il cielo stellato, cercavano di comporre le distanze di quelle luci lontane in armonie di numeri, che -come dice Platone – sono più belle delle meraviglie del cielo che sono nel mondo visibile.

E come se l’Universo rispondesse al loro sentimento interiore, codeste armonie divenivano a poco a poco per loro una musica celestiale, insensibile all’orecchio che vi è abituato, ma presente allo spirito dei contemplanti, nella pace gioiosa dello spettacolo. Così la tradizione storica colorita di poesia, ci riporta il sentimento che ispirò i primi passi della ricerca matematica.

L’entusiasmo che si accompagna alle scoperte di quei poeti, deve essere inteso nel senso etimologico della parola, come estasi mistica di chi partecipa ad una rivelazione divina. Essi comunicavano colla divinità, al modo degli Orfici, non più nell’ebbrezza del culto di Dioniso, bensì nella bellezza delle proporzioni e delle forme simboleggiata da Apollo.

A distanza di secoli la commozione di chi coglie una "nota del poema eterno" si sente ancora nel linguaggio dei grandi matematici e fisico-matematici. Keplero (nell’Harmonices mundi") avendo riconosciuto la sua terza legge sul moto dei pianeti (i quadrati dei tempi periodici proporzionali agli assi maggiori delle orbite ellittiche) scioglie un inno alla propria scoperta: "Da otto mesi ho visto il primo raggio di luce, da tre mesi ho visto il giorno, e da qualche giorno il puro sole della più ammirabile contemplazione. Nulla mi trattiene, e mi lascio andare al mio entusiasmo. Io voglio confondere i mortali con l’ingenua confessione che ho rubato i vasi d’oro degli Egiziani per farne un tabernacolo al mio Dio, lungi dalle frontiere dell’Egitto…. Il dado è tratto, e scrivo il mio libro: sarà letto oggi o domani dalla posterità, poco importa; esso potrà attendere il suo lettore cent’anni, poiché Dio ha aspettato seimil’anni un contemplatore della sua opera".

Qui la commozione estetica si esprime come davanti alla bellezza di uno spettacolo della Natura. Ma la stessa commozione accompagna le più alte creazioni delle matematiche pure. W. Bolyai, comunicando al padre la sua scoperta della geometria non-euclidea, gli scriveva: "Dal nulla ho tratto un nuovo mondo". Il matematico ha il sentimento che l’opera della sua immaginazione creatrice dia la vita ai fantasmi evocati, come accade similmente al poeta. Perciò Weierstrass poteva dire che "un matematico il quale non abbia in è nulla di poetico non sarà mai un matematico completo".

Ed invero anche nelle espressioni più modeste dei loro autori, colo che scoprono una verità matematica vedonsi contemplarla come l’artista guarda all’opera sua; la quale anche a chi la consideri di fuori appare sempre opera di bellezza, quando diversi concetti e proprietà vengono a fondersi meravigliosamente in un’armonia superiore di numeri e di forme.

Il senso matematico nell’arte classica

In confronto alle arti propriamente dette, le matematiche esprimono soltanto un’intima esigenza dello spirito razionale, restando affatto indifferenti alle passioni e agli affetti di cui quelle riflettono il tumulto. Perciò il valore artistico delle Matematiche, più ancora che nelle sue creazioni proprie si rivelerà nel contenuto colle arti figurative (pittura, scultura, architettura) o colla poesia e colla musica. Qui esse si discoprono come regole di proporzione e di misura – regola di prospettiva e di rilievo, canoni della razionalità architettonica, metrica e contrappunto – che fino dall’antichità fascinarono gli studiosi delle nascoste armonie, e che Dante vede costituire "lo fren dell’arte". Il disegno dei mondi ultra-terreni, esplorati nella Divina Commedia, è scolpito con precisione geometrica e le proporzioni numeriche sono strettamente serbate anche nella ripartizione dei versi fra le tre Cantiche, e nei canti che le compongono.

Ma che significa questo freno dell’arte? E’ desso un criterio che limita l’opera dal di fuori, in maniera estrinseca e convenzionale, siccome apparirebbe dalle polemiche dei romantici?

Certo l’essenza della poesia e della musica non si commisura al criterio aritmetico del ritmo e delle battute, né le opere dell’arte figurativa si lasciano giudicare a priori secondo le forme od i tipi suggeriti dai modelli classici. Ma chi argomenta in tal guisa sembra disconoscere il carattere essenziale dell’arte classica. La quale non nasce, ricevendo da fuori la norma della misura siccome qualcosa di sovrapposto, ma – arte vera – esprime un momento dell’animo dell’artista: il momento in cui il tumulto delle passioni viene composto e dominato in un’armonia superiore che s’innalza sui motivi discordi come tipo di perfezione o "idea". Nella ricchezza spirituale di questo momento, che è per così dire un contatto del mondo dei sensi colla ragione, sta il significato sublime dell’arte classica, e l’apporto non estrinseco che ad essa reca lo spirito matematico. Da ciò anche si spiega il significato che le matematiche assumono nella storia dell’arte.

Influenze matematiche nell’arte e nella letteratura

A prescindere dall’influenza sulla tecnica (della pittura o dell’architettura, ecc.) c’è un’influenza più intima che gl’ideali matematici esercitano sul gusto e sui criterii degli artisti.

Questi criteri fan parte veramente della creazione artistica se sono sentiti come espressione di un concetto particolare della bellezza, che si appaga nella disciplina armonizzatrice. Invece non è vero artista chi, divenuto indifferente ai motivi della creazione, prende a modello l’opera altrui e – traendo i suoi canoni dalla convenzione o dai rapporti di misura concepiti a priori – trascorre così nella fredda accademia. In questo senso, l’intromissione riflessa di criteri matematici ha potuto pregiudicare l’arte, come si vede più volte nella storia. E già nell’antica Grecia se ne hanno esempi caratteristici. Citiamo Ippodamo di Mileto, l’ingegnere imbevuto delle idee pitagoriche, che disegnò il tipo della città geometrica con due sistemi di strade diritte perpendicolari, mentre portava il suo misticismo aritmetico nello schema della costituzione della polis a base ternaria, che sarà ripreso da Dicearco; e ancora Policleto, l’autore del "canone" artistico basato sulle proporzioni del corpo umano, il cui errato criterio (che sostituisce la proporzione vera all’apparente) verrà corretto soltanto da Lisippo, nell’epoca alessandrina.

Sennonché questi stessi errori fan parte dell’esperienza dell’artista che nel suo mondo fantastico ricerca il disegno d’una natura ordinata secondo leggi matematiche. Perciò le intuizioni neo-pitagoriche e neoplatoniche, risorgenti negli animi del Rinascimento porgono i motivi della pittura di Masaccio e dei maestri del nostro Quattrocento: l’ordine prospettico, la proporzione e la misura delle linee e delle superficie, realizzate secondo regole geometriche. Onde riceve sviluppo non soltanto la prospettiva sì anche lo studio del corpo umano e quindi l’anatomia.

Come già abbiamo accennato, gli artisti di quel secolo o del secolo successivo – da Lorenzo Ghiberti a Paolo Uccello, a Leonardo Da Vinci, a Alberto Dürer – s’innalzano così dall’opera d’arte alla ricerca della "divina proporzione", contemplando in essa la bellezza eterna e la verità universale.

La stilizzazione della pittura e dell’architettura, secondo i precetti di Vitruvio, viene descritta ed analizzata in maniera profonda e suggestiva da Leonardo Olschki, che spiega altresì l’influenza dello spirito matematico sullo sviluppo della lingua e della prosa, in particolare nella letteratura francese, fino a Voltaire e al rifiorire dei motivi classici, di là della relazione romantica, in alcuni poeti contemporanei come Paul Valéry.

Caleidoscopio Polare

 

Descrizione

Un numero di curve in forma polare disegnate e configurate per l’animazione producono un effetto caleidoscopico. Il grafico di base consiste di quattro curve polari per ogni varietà di rosa. Tutte e quattro le curve vengono ruotate (con diverse velocità) sopra l’ animazione mentre si espandono e si contraggono.

polare_caledoscopio.gif

Se l’immagine ha messo di ruotare premi il tasto F5 per ricaricare la pagina e far ricominciare il movimento. 

Parametri Interessati

$p_1=6$ dilatazione e contrazione dei petali

$p_2=6$

$p_3=3$

Calcoli associati

$A_1=cos(k/100*2pi)$ espressioni che definiscono i raggi per le dilatazioni e le contrazioni dei petali

$A_2=sin(k/100*2pi)$

$r_1( heta)=A_1*cos(p_1 heta)$ funzioni che definiscono le quattro rose

$r_2( heta)=A_2*cos(p_2 heta+pi/2)$

$r_3( heta)=cos(p_3 heta)$

$r_4( heta)=r^3( heta+pi)$