Università Magna Graecia di Catanzaro
CORSO INTEGRATO: SCIENZE FISICHE INFORMATICHE E STATISTICHE
(6CFU/48h)
Insegnamento di Scienze Fisiche, Informatiche e Statistiche, 6 cfu, anno I, semestre I, a.a. 2021/2022.
Il corso è organizzato in tre moduli:
Informazioni Docente
Email: r.misisca@unicz.it
Ricevimento su appuntamento da prendere via email.
Email: coluccio@unicz.it
Ricevimento su appuntamento da prendere via email.
Email: gianfranco.digennaro@unicz.it
Ricevimento su appuntamento da prendere via email.
Descrizione del Corso
Il corso si propone di fornire le conoscenze di base necessarie alla comprensione dei concetti di fisica applicata alle scienze mediche, delle problematiche e le applicazioni informatiche inerenti alle attività sanitarie, e dei concetti statistici necessari alla comprensione delle comunicazioni scientifiche.
Modulo | Docente | CFU |
---|---|---|
Fisica applicata | Maria Laura Coluccio | 2 |
Statistica medica | Gianfranco Di Gennaro | 1 |
Informatica | Misisca Remo | 3 |
Il corso mira a contribuire alla formazione di professionisti in grado di operare con consapevolezza scientifico-metodologica e attraverso ragionamento critico e capacità di problem-solving, nell’utilizzo di strumenti biomedicali, informatici e gestionali. Il corso si propone inoltre di formare professionisti in grado di rimanere aggiornati tramite la comprensione e la produzione di letteratura scientifica.
Informatica
Trattamento dell’informazione e architettura del calcolatore.
Trattamento dell’informazione e strumenti per il trattamento dell’informazione. Storia dell’informatica. Digitale Vs Analogico.
La codifica dell’informazione: Codifica dei Dati, Sistema di Numerazione. Codifica binaria e conversione tra le rappresentazioni.
Infrastrutture hardware per il trattamento dell'informazione:
architettura del calcolatore.; modello di Von Neumann.; struttura del Processore; dispositivi di Ingresso Uscita; memoria Principale e memorie di massa
Infrastrutture software per il trattamento dell’informazione: Il sistema Operativo. Funzioni del sistema operativo. Il filesystem. La gestione della memoria.
Introduzione agli applicativi software: elaboratori di testo; fogli di calcolo; presentazioni multimediali
Algoritmi e basi di dati (cenni).
Reti di Calcolatori, Internet, Sicurezza.
Le reti di Calcolatori. Introduzione alle reti di calcolatori. Classificazione delle reti di calcolatori in base all’estensione LAN, MAN, WAN. Topologie di Reti. Reti a commutazione di circuito e reti a commutazione di pacchetto. Reti punto a punto e reti broadcast. La pila ISO/OSI.
Protocollo TCP/IP. Cenni all'instradamento (protocollo IP) ed al trasporto (protocollo TCP) dei pacchetti. Indirizzo IP.
Utilizzo delle reti: Servizi, applicazioni e comunicazione
Principali servizi di rete: DNS, Posta elettronica, World Wide Web, Posta elettronica certificata.
Fisica
Introduzione al corso e richiami matematici
Unità di misura e notazione scientifica, proporzioni, grandezze fisiche
Cinematica
La velocità e l'accelerazione scalari (moti 1D); Analisi del moto e diagramma orario, Pendenza di una curva: velocità e accelerazione su grafici; Moto rettilineo uniforme (velocità costante) e moto rettilineo uniformemente accelerato; La velocità e l'accelerazione vettoriali (moti 2D-3D); Moti periodici: periodo, frequenza e velocità angolare.
Dinamica
Il concetto di forza e il principio d’inerzia; Massa e secondo principio della dinamica; Azione e reazione: terzo principio della dinamica. Forza peso e accelerazione di gravità; legge di Hooke e forze elastiche; forze di attrito. Equilibrio di Forze e sistemi in equilibrio. Moti curvilinei e forza centripeta. Momento di una forza rispetto a un punto (coppia di forze); condizioni generali di equilibrio di un corpo rigido esteso; le leve e il loro equilibrio.
Lavoro ed Energia
Lavoro di una forza; concetto di Energia; teorema dell’Energia Cinetica; forze conservative e Energia Potenziale; Sistemi meccanici conservativi. L’energia meccanica dei sistemi reali. Potenza: le variazioni di energia nel tempo e il lavoro fatto per unità di tempo
I fluidi
Densità di massa e peso specifico; definizione di pressione; Liquidi e Gas; Legge di Stevino, principio di Pascal e vasi comunicanti; Spinta di Archimede. Liquidi ideali e Moto dei liquidi: equazione di continuità e Teorema di Bernoulli. Liquidi reali; Perdita di carico; Regime di Poiseuillee legge di Hagen-Poiseuille. Processo di sedimentazione; Eritro-sedimentazione; Centrifugazione; Regime laminare e regime vorticoso; Numero di Reynolds
I gas
Il concetto di temperatura; La scala centigrada delle temperature; Termometri a dilatazione. Le leggi dello stato gassoso ideale: legge di Boyle e leggi di Gay-Lussac; L’equazione di stato dei gas perfetti; Scala assoluta delle temperature; II comportamento dei gas reali; Equazione di Van der Waals; Temperatura critica e transizioni di fase.
Il calore e l’energia
Capacità termica di un corpo e calore specifico di una sostanza. Quantità di calore scambiata; Calore molare; Energia interna di un sistema gassoso; Primo principio della termodinamica e trasformazioni termodinamiche. Macchine termiche e refrigeranti; Secondo principio della termodinamica; spontaneità dei processi.
Fenomeni elettrici
La carica elettrica. Conduttori e isolanti; Campo elettrico e intensità del campo elettrico; Legge di Coulomb; potenziale elettrico e differenza di potenziale; Condensatori elettrici; corrente elettrica e intensità di corrente; Le leggi di Ohm. Resistenza elettrica e resistività; Resistenze e condensatori in serie e in parallelo; L'energia termica collegata con l'effetto Joule; Potenza assorbita da un dispositivo.
Statistica
Introduzione alla statistica
Definizioni e ambiti di applicazioni della statistica in medicina. Concetto di misura: accuratezza e precisione. Variabili e Scale di Misura.
Statistica descrittiva
Misure di posizione: moda, media, mediana; media geometrica, media ponderata. Misure di dispersione: devianza, varianza, deviazione standard, coefficiente di variazione. Distribuzioni di frequenza per variabili quantitative e qualitative. Frequenza assoluta, relativa, cumulativa. Concetto di rango e di percentile. Intervallo di riferimento. Cenni di calcolo delle probabilità e combinatorio.
Cenni di statistica inferenziale
Intervallo di confidenza. Test di ipotesi. Errore Tipo I e II. Significatività statistica e significatività clinica.
Statistica e prevenzione
Caratteristiche di un test di screening: sensibilità, specificità, valori predittivi positivo e negativo. Curve ROC. Teorema di Bayes. Distribuzione normale, distribuzione binomiale, distribuzione di Poisson.
Lo studente dovrà dedicare allo studio individuale approssimativamente 102 ore.
INFORMATICA
Capitoli 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 14, 15 del libro: Informatica di base, 6/e Autori: Dennis P Curtin, Kim Foley, Sen Kunal, Morin Cathleen - Mc Graw Hilll
FISICA
Elementi di Fisica – Per studenti di scienze biomediche (autore: Ragozzino; editore: Edises)
STATISTICA
Biostatistica: quello che avreste voluto sapere... Norman G, Streiner D 2015 Ambrosiana
Statistica per le scienze mediche. Un approccio non matematico, Dancey CP, Reidy J, Rowe R. 2016 Piccin, Padova
Altro materiale didattico
Dispense del corso caricate sulla piattaforma elearning: www.elearning.unicz.it
Ricevimento degli studenti.
Le modalità sono indicate dal Regolamento didattico d’Ateneo.
Le modalità generali sono indicate nel regolamento didattico di Ateneo all’art.22 consultabile al link http://www.unicz.it/pdf/regolamento_didattico_ateneo_dr681.pdf
L’esame finale sarà svolto in forma scritta mediante testa a risposta multipla. In casi eccezionali (ad esempio indisponibilità dello studente a presentarsi fisicamente nel luogo di esame) potrà essere svolto colloquio orale.
Lo studente supera l’esame quando raggiunge una valutazione di 18/30esimi di risposte corrette e quando risponde correttamente ad almeno la metà delle domande di ogni singolo modulo.
Quando l’esame è condotto in forma orale vengono applicati i criteri riportati di seguito in tabella.
|
Conoscenza e comprensione argomento |
Capacità di analisi e sintesi |
Utilizzo di referenze |
Non idoneo |
Importanti carenze. Significative inaccuratezze |
Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi |
Completamente inappropriato |
18-20 |
A livello soglia. Imperfezioni evidenti |
Capacità appena sufficienti |
Appena appropriato |
21-23 |
Conoscenza routinaria |
E’ in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente |
Utilizza le referenze standard |
24-26 |
Conoscenza buona |
Ha capacità di a. e s. buone gli argomenti sono espressi coerentemente |
Utilizza le referenze standard |
27-29 |
Conoscenza più che buona |
Ha notevoli capacità di a. e s. |
Ha approfondito gli argomenti |
30-30L |
Conoscenza ottima |
Ha notevoli capacità di a. e s. |
Importanti approfondimenti |