Il programma
22 aprile 2024, h 11:30 Aula Beltrami
Ivan Bioli
Introduzione all’ottimizzazione riemanniana
Dato il problema di minimizzazione di una funzione costo f su una una varietà riemanniana immersa M, l’ottimizzazione riemanniana offre una alternativa al tradizionale approccio di trattare il problema come un’ottimizzazione euclidea vincolata, generalizzando gli algoritmi di ottimizzazione euclidea non vincolata per operare direttamente sullo spazio ambiente curvo M. Nella prima parte di questo seminario, esamineremo i concetti fondamentali della geometria differenziale e riemanniana. Successivamente, approfondiremo come l’algoritmo di discesa del gradiente possa essere esteso alla sua versione riemanniana. Infine, esploreremo alcune applicazioni pratiche.
8 aprile 2024, h 11:30 Aula Beltrami
Ambrogio Maria Bernardelli
L’importanza di essere Intero
In questo seminario daremo un primo sguardo alla programmazione lineare e la contrapporremo, in vari modi, alla programmazione lineare intera. Perché belle le frazioni eh, per carità, però andando dal fruttivendolo preferirei chiedergli tre (3) pomodori rispetto a chiedergliene 17/6.
14 marzo 2024, h 11:30 Aula Beltrami
Edoardo Tolotti
Gale, Hex e Brouwer
Molti enunciati apparentemente semplici richiedono dimostrazioni incredibilmente complesse, o addirittura restano insoluti per lunghi periodi. Spesso questo non significa che la comunità matematica non è abbastanza brava bensì che non dispone degli strumenti necessari ad attaccare il problema. Ecco perchè alcune dimostrazioni che richiedono inizialmente nozioni avanzate vengono rese via via più semplici nel tempo. In questo seminario vedremo come si può dimostrare il teorema di punto fisso di Brouwer senza ricorrere ai gruppi fondamentali ma semplicemente grazie ad un... gioco da tavolo!
10 gennaio 2024, h 11:30 Aula Beltrami
Claudia Contardi
“Pescare a caso” una probabilità: il processo di Dirichlet e le sue generalizzazioni
Nel secolo scorso, il tentativo di adottare un approccio completamente nonparametrico nella statistica bayesiana ha portato ad indagare come si potesse costruire una misura di probabilità “gestibile matematicamente” sullo spazio delle misure di probabilità. L’apripista in questo senso è stato il processo di Dirichlet, introdotto nel 1973 da T. Ferguson nell’articolo “A Bayesian analysis of some nonparametric problems”. Introdotto il contesto statistico, il seminario si concentrerà su alcune possibili definizioni di tale processo, ciascuna delle quali ne evidenzia proprietà probabilistiche e statistiche desiderabili e possibili generalizzazioni.
13 dicembre 2023, h 11:30 Aula Beltrami
Paolo Grossi
Il contatto giusto. Una dimostrazione del teorema di Whitney-Graustein
Si pensi, alla fine di una telefonata, di osservare il ghirigoro che la nostra mano ha scarabocchiato sul blocco note. A chi non è mai capitato di chiedersi se, estraendolo dal foglio, lo si potrebbe districare fino a giungere ad un cerchio?
Nell'articolo "On regular closed curves on the plane", del 1937, Whitney dà un metodo semplice per verificare se questo è possibile. In maniera diretta e costruttiva, dimostra che le curve chiuse regolari sono classificate, a meno di omotopia regolare, dal loro numero di rotazione.
Il seminario si concentrerà su una dimostrazione alternativa di questo teorema che fa uso di concetti base di geometria di Contatto.
7 giugno 2023, h 11:30 Aula Beltrami
Fabio Mastrogiacomo
I grafi di Engel di un gruppo finito
Dato un gruppo finito G, è possibile associare ad esso un grafo che ne codifichi una sua particolare proprietà. In questo seminario, introdurremo i grafi di Engel di un gruppo finito, che sono una generalizzazione del commuting graph. Daremo poi alcuni recenti risultati sulla connessione di tali grafi.
17 maggio 2023, h 11:30 Aula Beltrami
Le superfici minime: un problema che non si risolve in una bolla di sapone
Innumerevoli sono le situazioni che evidenziano come la natura segua regole matematiche. Un classico esempio sono le bolle di sapone, che possono assumere facilmente particolari forme geometriche se attaccate ad un bordo specifico; tuttavia, il problema di Plateau, di cui esse sono soluzione, posto nel 1760 da Lagrange, richiese quasi due secoli, vari approcci e molti matematici per risolverlo. Nonostante l'apparente facilità del problema, lo studio delle superfici minime è un importante modello per il Calcolo delle Variazioni e ha dato origine alla Teoria geometrica della misura.
26 aprile 2023, h 11:30 Aula Beltrami
I triangoli no, non li voglio considerare
Un'introduzione ai VEM
I metodi agli elementi virtuali (VEM) sono particolari metodi di Galerkin. Il loro vantaggio maggiore, rispetto ai metodi agli elementi finiti (FEM), è l’abilità di costruire soluzioni numeriche regolari pur utilizzando decomposizioni del dominio formate da poligoni generici. I VEM raggiungono questo risultato abbandonando la classica approssimazione polinomiale e includendo funzioni di cui non è nota l'espressione analitica ma soltanto specifiche informazioni utili alla risoluzione della PDE.
12 aprile 2023, h 11:30 Aula Beltrami
Divide et impera: uno sguardo ai metodi di splitting nella ottimizzazione non lineare
Per minimizzare funzioni non lineari l'algoritmo più diffuso è il metodo di discesa del gradiente. Quando la differenziabilità della funzione di interesse viene meno, è utile l'analisi di altri metodi. Un algoritmo che ha ricevuto ampia considerazione a partire dagli anni sessanta è il celebre "Proximal Point Algorithm". In molti casi, questo algoritmo non è direttamente applicabile, ma è possibile scomporre la funzione in elementi più semplici ed utilizzare i cosiddetti "metodi di splitting".
29 marzo 2023, h 11:30 Aula Beltrami
Ludwig Boltzmann vs John lo squartatore
Nel 1872 Ludwig Boltzmann formulò il celebre Teorema H introducendo la nozione di entropia. Nonostante l'iniziale scetticismo della comunità scientifica, dopo 151 anni rimane un concetto usato, ri-usato (e abusato). In questo seminario, vedremo come l'entropia di Boltzmann e le sue rivisitazioni possono venirci in aiuto per evitare che il malvagio John lo squartatore violi le nostre password.
8 marzo 2023, h 11:30 Aula Beltrami
Helmholtz submarine: I FEM per trovare un sottomarino
Studiare i fenomeni ondulatori è un compito che presenta diverse sfide. In questo seminario esploreremo alcune tecniche per risolvere l’equazione di Helmholtz con l’ausilio del metodo degli elementi finiti (FEM) e daremo un’introduzione al concetto di precondizionatore per un sistema lineare, applicandone uno specifico per risolvere il nostro problema: individuare un sottomarino con un sonar.
13 dicembre 2022, h 11:30 Aula Beltrami
Geometria e Deep Learning: parenti alla lontana?
Le reti neurali sono come dei bambini: non possiamo dar loro delle regole rigide, ma degli esempi per imparare a distinguere le cose, nel nostro caso il contenuto di immagini. In questo seminario, vedremo come gli strumenti di cui si avvale il moderno deep learning nascono dalla matematica pura, proprio al confine con la geometria e l’algebra.
18 maggio 2022, h 14:00 Aula Beltrami
FEA vs IGA, due metodi a confronto
Quando capita di discretizzare equazioni differenziali alle derivate parziali, l’analisi agli elementi finiti (FEA) è un masterpiece tra i metodi a disposizione. Negli ultimi vent'anni però, sulla scena globale, l’analisi isogeometrica (IGA) si è imposta come alternativa suscitando notevole interesse, non solo tra i ricercatori, con una crescita esponenziale nel tempo. L’obiettivo di questo “caffè” è di introdurre e confrontare in maniera semplice ed intuitiva questi due metodi di rilievo nel campo dell’analisi numerica.
4 maggio 2022, h 14:00 Aula Beltrami
Perché le categorie? Ne parliamo al bar
Dopo aver introdotto la nozione di categoria, Eilenberg e MacLane non erano convinti che tale definizione potesse avere successo. Tuttavia, al giorno d'oggi la teoria delle categorie trova sempre più applicazioni, sia nella scienza, sia altrove, come ad esempio nella filosofia. In questo seminario, investigheremo le ragioni di tale interesse e daremo le prime definizioni della teoria.