AI giorno d'oggi, chi punta ad innovare in un contesto scientifico e tecnoIogico di frontiera, come Ia bioIogia dei sistemi, Ie neuroscienze, Ia computazione, I'ingegneria deIIe reti, Ia web economy, Ia modeIIizzazione dei mercati finanziari e i materiaIi innovativi, deve saper padroneggiare i concetti e Ie metodoIogie più avanzate per trattare con sistemi compIessi.

Diventerai una figura professionale esperta di modellizzazione e simulazione di sistemi complessi, in grado di sviluppare e risolvere, utilizzando strumenti analitici e computazionali e interagendo con responsabili di settori specifici, modelli di sistemi e problemi complessi rilevanti per diverse discipline: fisica, ingegneria dell’informazione, biofisica, bioinformatica, medicina e discipline socio-economiche.

Cosa imparerai

Il percorso formativo si articola in due percorsi paralleli, con identiche motivazioni, finalità e struttura, ma con caratteristiche diverse:

1. PERCORSO INTERNAZIONALE, prenderai parte ad un programma di mobilità obbligatoria tra le sedi di Trieste, presso la Scuola Internazionale di Studi Superiori Avanzati e ICTP (The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics, un'istituzione UNESCO), proseguirai a Torino, presso il Politecnico, e ancora a Parigi, presso un consorzio formato dalle Università Sorbonne, Paris-Diderot e Paris-Sud.

Il quarto semestre parteciperai ad una scuola primaverile multidisciplinare (Spring College on the Physics of Complex Systems), costituita da vari moduli e corsi brevi su temi attuali di ricerca.

Il percorso termina con un lavoro di tesi che potrai svolgere in uno qualunque degli atenei partner o presso un gruppo di ricerca di un'altra sede a tua scelta, conseguendo così un doppio titolo di laurea, erogato dal Politecnico di Torino e da uno degli atenei della sede di Parigi.

2. PERCORSO NAZIONALE, svolto interamente in sede, al Politecnico di Torino.

Entrambi i percorsi condividono lo studio di conoscenze suddivise in quattro aree disciplinari:

• FISICA STATISTICA, QUANTISTICA E SPERIMENTALE; acquisirai gli strumenti per affrontare la descrizione, la modellizzazione e la trattazione dei sistemi fisici a molti gradi di libertà e per comprendere le proprietà dei materiali e affrontare la loro modellizzazione.
• APPLICAZIONI DELLA FISICA E DELLA CHIMICA ALL'INGEGNERIA ; dedicato allo studio della dinamica dei sistemi, in particolare fluidi, non lineari, arriva a descrivere i fenomeni del caos e della turbolenza; inoltre studia i principali fenomeni fisico-chimici della materia soffice, in cristalli liquidi, polimeri, membrane, gel, materiali granulari.
• ALGORITMI, METODI NUMERICI E DI SIMULAZIONE; quest'area è dedicata ai concetti della complessità computazionale, introduce i principali metodi numerici e di simulazione utilizzati nella fisica moderna e i principali algoritmi per la soluzione di problemi complessi di inferenza statistica e ottimizzazione combinatoria.
• SISTEMI BIOLOGICI; acquisirai una formazione nella modellizzazione e analisi di problemi complessi nel campo della biologia, fornendo il linguaggio e le conoscenze necessarie nei settori delle neuroscienze, della biofisica molecolare e cellulare e della bioinformatica, e inquadrandole alla luce delle metodologie fisico-statistiche e computazionali.

Come lo imparerai

Il Corso di laurea è in italiano e inglese.

Imparerai attraverso lezioni frontali, esercitazioni in aula e attività di laboratorio, sperimentali e computazionali organizzate in gruppo.

Scegliendo il percorso internazionale prenderai parte all'esperienza dello Spring College, scuola intensiva a carattere residenziale della durata di 4 settimane.

Cosa potrai fare dopo

Gli sbocchi professionali sono 2: continuare gli studi con un percorso di dottorato di ricerca, o un master di secondo livello in discipline fisiche o ingegneristiche, in Italia o all'estero; in alternativa, potrai accedere al mondo del lavoro come figura professionale esperta di modellizzazione e simulazione di sistemi complessi scegliendo fra nuove opportunità di lavoro offerte dalle realtà industriali e di ricerca più avanzate in contesti multidisciplinari occupandoti di:

• SIMULAZIONE DI NUOVI MATERIALI, contribuendo al processo di progettazione di nuovi materiali e di ottimizzazione delle loro caratteristiche. Collaborerai con esperti di applicazioni specifiche alla definizione delle caratteristiche attese del materiale oggetto di studio e ne ottimizza le proprietà sulla base dei risultati di simulazioni di opportuni modelli;
• PROBLEMI DI INFERENZA E OTTIMIZZAZIONE, contribuendo alla determinazione di soluzioni ottime e/o sub-ottime a problemi, definiti intrattabili nel linguaggio della complessità computazionale, caratterizzati dalla presenza di un grande numero di vincoli o interazioni i quali sono spesso in competizione tra loro, rendendo il problema frustrato;
• MODELLAZIONE E SIMULAZIONE DI SISTEMI BIOLOGICI, contribuendo ai processi di analisi di dati di natura biologica, e di progettazione di nuovi farmaci (rational drug design);
• MODELLIZZAZIONE E SIMULAZIONI DI PROCESSI STOCASTICI, contribuendo alla soluzione di problemi dinamici caratterizzati da grandi fluttuazioni casuali, quali quelli che si incontrano ad esempio nell'analisi dei mercati finanziari o nella dinamica di fluidi turbolenti.

Tutti i dettagli

Il corso di laurea dura 2 anni; classe di Laurea LM-44: Modellistica matematico-fisica per l’ingegneria. 

Referente: professor Alfredo Braunstein (referente.lm.pcs@polito.it).