Mathematica e Tecnologie Wolfram
Webinar in italiano | 17-18-19 ottobre 2023
Descrizione
I webinar in italiano proposti da Adalta sono introduttivi dei diversi argomenti e la finalità principale è quella di illustrare con semplicità le potenzialità delle Tecnologie Wolfram e del software principale Wolfram Mathematica in merito all’argomento stesso.
Lista eventi
Martedì 17 Ottobre
W4.1 – I primi 60 minuti
NEW – Aggiornato a v13.3
h 10.00 – 11.15
Il seminario presenta numerose funzionalità di base, dal punto di vista sia dell’interfaccia (front end, notebook e celle) che del kernel (sintassi ed elementi di base per il calcolo), indispensabili per imparare a dialogare con Mathematica e sfruttare al meglio gli automatismi che lo rendono uno strumenti a elevate prestazioni in qualsiasi settore della ricerca e sviluppo tecnico-scientifico. Le recenti versioni hanno integrato numerose nuove funzionalità a livello di interfaccia, rendendola molto più flessibile e versatile. Si possono eseguire comandi in diversi altri ambienti e linguaggi, si possono impostare notebook predefiniti per l’uso di LLM (l’interfaccia linguistica dei chatbot come ChatGPT basati su intelligenza artificiale e apprendimento automatico), si possono sfruttare funzionalità di interpretazione del linguaggio naturale o sistemi intelligenti di tracciamento degli input per condurre operazioni di calcolo anche senza scrivere direttamente le istruzioni del linguaggio.
Il seminario illustra le principali regole per iniziare a lavorare con Mathematica e riuscire in pochi semplici passi a scrivere i propri input e imparare a consultare le innumerevoli guide e tutorial inclusi nel Documentation Center.
W4.2 – Lo sviluppo di applicazioni con Wolfram Language
h 11.30 – 12.45
Il Wolfram Language è la componente centrale dell’universo delle tecnologie Wolfram: consente di sfruttare appieno tutta la potenza di calcolo e la conoscenza algoritmica e scientifica delle librerie di calcolo; permette di integrare risorse esterne attraverso numerosi tool e driver di comunicazione con altri linguaggi; è alla base di tutte le funzionalità gestite dal front end per abilitare interfacce utente semplificate e fortemente intuitive, ricche di elementi dinamici ed interattivi.
Nel seminario vengono introdotte le regole fondamentali del Wolfram Language, passaggio obbligatorio per chiunque, semplice utente o esperto programmatore, voglia risolvere tutte le problematiche legate al proprio lavoro di analisi o calcolo tecnico scientifico. Non serve essere capaci di sviluppare complessi algoritmi, ma serve avere quella conoscenza di base per dialogare con il Wolfram Language nel modo corretto, ed accedere così alle molteplici risorse Wolfram che esso abilita.
W5.2 – Matematica teorica e applicata.
Didattica e Ricerca con Mathematica e le Tecnologie Wolfram
h 14.30 – 15.45
Fin dalla prima versione, Mathematica rappresenta lo strumento ideale per gestire calcoli tecnico-scientifici a tutti i livelli. La sua natura di linguaggio simbolico consente di avere soluzioni analitiche a qualsiasi problema, dalle manipolazioni algebriche di espressioni simboliche, come i polinomi, alla soluzione analitica di problemi complessi con la soluzione di sistemi di equazioni differenziali o altri problemi del calcolo differenziale (limiti, derivate, integrali, serie, ecc.). L’evoluzione del linguaggio e dell’ambiente di lavoro, il front-end, rendono oggi Mathematica l’unico strumento integrato per fare ricerca, per studiare o per sviluppare modelli di calcolo a qualsiasi livello, includendo interfacce dinamiche ed interattive per la manipolazione dei modelli con semplici cursori.
Il seminario illustra una serie di esempi di calcolo, numerico e simbolico, anche in settore verticali quali la statistica, la geometria, l’algebra lineare, l’analisi dei segnali e altri campi della matematica in cui Mathematica offre funzionalità uniche.
W4.6 – Blockchain e crittografia con le Tecnologie Wolfram
h 16.00 – 17.15
Le blockchain stanno diventando uno strumento fondamentale per nuovi tipi di economia computazionale, contratti intelligenti, consenso distribuito e applicazioni distribuite. Le tecnologie Wolfram e in particolare Mathematica offrono caratteristiche di utilizzo facile ed intuitivo in lettura e scrittura per le principali blockchain presenti sul mercato (Bitcoin, Ethereum, Cardan, ARK, Tezos e altre). Ci sono funzioni dedicate che consentono di estrarre i dati, ottenere informazioni calcolabili e usarle per applicazioni di analisi, statistiche, data mining, machine learning. Il webinar introduce alcune informazioni preliminari all’impiego delle blockchain e della crittografia e numerosi esempi pratici di utilizzo di funzioni native per gestire dati sulle blockchain.
Mercoledì 18 Ottobre
W5.0 – Economia teorica e applicata.
Didattica e Ricerca con Mathematica e le Tecnologie Wolfram
h 10.00 – 11.15
In ambito Economia, Mathematica si presenta come uno strumento dedicato e pronto all’uso, sebbene ci siano a disposizione altre migliaia di funzioni native che consentono di scrivere qualsiasi algoritmo custom. Grazie a numerose banche dati, alcune anche aggiornate in tempo reale (es. i dati delle principali borse mondiali), e alla presenza di macro funzioni scritte appositamente per gli utenti di tale settore, Mathematica può essere impiegato come uno strumento dedicato, senza che l’utente debba necessariamente approfondire la sua competenza nella scrittura di complessi programmi.
Anche per la visualizzazione grafica e la reportistica ci sono numerose funzioni che consentono la creazione di cruscotti di controllo che rappresentano gli elementi di base per un’analisi a ciclo continuo in settori quali la gestione del portafoglio, il trading, lo stock picking, la gestione del rischio, ecc.
Per gli utenti più esigenti, le numerose verticalizzazioni presenti, quali ad esempio le serie storiche, la statistica, il calcolo delle probabilità, l’ottimizzazione, l’analisi dei segnali, la teoria delle code, dei grafi ed i processi aleatori, le simulazioni agent-based, ecc. possono essere validi punti di partenza per creare i propri modelli di data analysis multidisciplinari.
Infine in ambito di didattica la vasta gamma di funzioni e la presenza di interfacce dinamiche sono caratteristiche uniche che permettono allo studente di esplorare l’andamento di qualsiasi fenomeno tramite interazioni con parametri e variabili in gioco nel sistema in esame.
Il seminario presenta alcuni esempi operativi e funzionalità specifiche per le Scienze Economiche, oltre ad una panoramica generale sulle funzionalità di base dell’ambiente Mathematica.
W5.1 – Ingegneria teorica e applicata.
Didattica e Ricerca con Mathematica e le Tecnologie Wolfram
h 11.30 – 12.45
Mathematica insieme alle altre tecnologie Wolfram, ad esempio System Modeler, rappresenta una soluzione unificata per la ricerca e l’insegnamento in ambito ingegneristico. I numerosi pacchetti di funzioni ad hoc (meccanica dei fluidi, FED, PDE ed elementi finiti, analisi di Fourier, cinematica, sistemi di controllo, analisi dei modelli, apprendimento automatico, analisi dell’affidabilità, analisi wavelet, statistica, ottimizzazione, analisi dei segnali, processi aleatori, ecc.) consentono di coprire un’ampia gamma di settori applicativi permettendo di applicare modelli sperimentali ed eseguire calcoli anche complessi, sia in numerico che simbolico. Grazie all’ambiente di lavoro evoluto (il front end) è possibile contestualmente creare rappresentazioni grafiche dinamiche, report automatici o esportare dati e documenti in diversi modi. La sua elevata integrabilità con altri applicativi e linguaggi rende Mathematica un elemento chiave nel contesto delle tecnologie hardware e software dell’utente, in grado di rispondente a tutte le esigenze più importanti in qualsiasi ambito ingegneristico.
Infine in ambito di didattica la vasta gamma di funzioni e la presenza di interfacce dinamiche sono caratteristiche uniche che permettono allo studente di esplorare l’andamento di qualsiasi fenomeno tramite interazioni con parametri e variabili in gioco nel sistema in esame.
Il seminario presenta alcuni esempi operativi e funzionalità specifiche per le Scienze Ingegneristiche, oltre ad una panoramica generale sulle funzionalità di base dell’ambiente Mathematica e l’integrazione con System Modeler, il software Wolfram per la modellazione fisica e la simulazione di sistemi.
W5.3 – Bioscienze teoriche e applicate.
Didattica e Ricerca con Mathematica e le Tecnologie Wolfram
h 14.30 – 15.45
Il dominio multidisciplinare delle Bioscienze è ampiamente coperto da funzionalità di calcolo di Mathematica ma anche da una ricca ed unica collezione di banche dati e funzioni ad hoc presenti nella Wolfram Knowledgebase: dati genomici, proteomici e chimici integrati, pronti per l’uso possono essere utilizzati direttamente nelle funzioni native senza alcuna preelaborazione.
Oltre ai dati, la knowledgebase mette a disposizioni funzioni di calcolo, di rappresentazione grafica e di visualizzazione interattive sviluppate ad hoc per i vari settori disciplinari. Inoltre, la disponibilità di funzioni integrate pronte all’uso per tutte le tecniche statistiche e di analisi dei dati standard, come l’analisi delle componenti principali, la regressione non lineare, l’analisi della varianza e altro ancora, per applicazioni in ecologia, biologia molecolare e altre aree, rende l’ambiente Mathematica il sistema ideale per lo studio delle bioscienze sia teorico che applicato. Anche l’image processing avanzato e le tecniche di machine learning e intelligenza artificiale applicabile alle immagini aumentano il potenziale di calcolo nello studio delle scienze della vita e della biologia, ad esempio nello studio di strutture macromolecolari, nelle caratteristiche della sezione trasversale ossea, nell’analisi cellulare assistita da computer e molto altro.
Il seminario illustra una serie di esempi e funzionalità mostrando anche esempi di modelli e simulazioni di sistemi biologici con Wolfram System Modeler.
W5.4 – Chimica teorica e applicata.
Didattica e Ricerca con Mathematica e le Tecnologie Wolfram
h 16.00 – 17.15
Wolfram Mathematica offre una suite completa di strumenti per la chimica analitica, fisica, organica e inorganica, tra cui l’analisi dei dati con metodi avanzati (big data analytics), la visualizzazione interattiva e reporting automatico, tutto in un unico sistema.
Oltre alle funzionalità di calcolo, di grafica e di reporting, vi sono diverse banche dati nella Wolfram Knowledgebase che rendono l’ambiente Mathematica davvero unico per lo studio e la ricerca in ambito chimico: ChemicalData, ThermodynamicData, PsychrometricPropertyData, IsotopeData, ElementData sono alcune delle funzioni che restituiscono migliaia di informazioni su elementi e compositi chimici. L’analisi per immagini, gli algoritmi di clusterizzazione e classificazione, il machine learning e strumenti nativi di intelligenza artificiale, le funzioni di analisi statistica simboliche o numeriche completano il panorama delle funzionalità che possono risultare utili nello studio teorico o pratico della Chimica.
Il seminario mostra una serie di funzioni di base, esempi di applicazioni dei dati nativi e di loro specifiche funzioni, oltre ad altre caratteristiche, incluse quelle del front end, utili a comprendere come Wolfram Mathematica sia davvero un prodotto di punta anche nell’ambito della Chimica.
Giovedì 19 Ottobre
W1.1 – Sorgenti dati e gestione dell’informazione.
L’Universo delle risorse Wolfram: dati e computazioni
h 9.15 – 10.30
I tre webinar dedicati all’universo delle risorse Wolfram illustrano uno scenario di soluzioni per i principali problemi tipici di un qualsiasi ambito di ricerca applicata e sviluppo, in particolare per processi di data analysis, business intelligence e big data analytics.
In questo webinar viene spiegato come raccogliere dati dal mondo reale, convertirli in formati compatibili con il sistema di calcolo,effettuare un pre-processing al fine di normalizzare, strutturare, classificare i dati e agevolarne l’analisi. E’ possibile connettere altreapplicazioni esterne o utilizzare i driver nativi tramite USB o altre interfacce. Inoltre, il sistema mette a disposizione, in maniera nativa e gratuita, centinaia di banche date con milioni di elementi informativi grezzi e strutturati.
W1.2 – Wolfram Mathematica: l’ambiente ideale per il data analysis.
L’Universo delle risorse Wolfram: dati e computazioni
h 10.35 – 11.45
Le Tecnologie Wolfram offrono una gamma sconfinata di algoritmi e solutori in grado di supportare qualsiasi modello matematico.
Grazie alla sua logica simbolica e funzionale, Wolfram Mathematica è in grado di risolvere computazioni anche complesse richiedendo all’utente una conoscenza davvero minima sulle tecniche di risoluzione o sui metodi specifici dei solutori impiegati. In moltissimi casi si dispone di funzioni native in grado di risolvere autonomamente e completamente il problema impostato e in alternativa è possibile scrivere i propri algoritmi secondo vari paradigmi di programmazione, dal funzionale al procedurale e volendo anche l’object oriented. Infine, di grande rilievo la disponibilità di diverse tecniche di approccio al calcolo che consentono di superare eventuali complessità computazionali: calcolo parallelo, GPU computing, compilazione.
W1.3 – Rappresentazione e condivisione dei risultati.
L’Universo delle risorse Wolfram: dati e computazioni
h 11.50 – 13.00
L’ambiente di lavoro nativo di Wolfram Mathematica è dotato di molteplici funzionalità di grafica e visualizzazione deidati.
Il Front End consente di creare, con poche righe di codice, moduli dinamici di rappresentazione dei dati in qualsiasi forma, tabellare,testuale o grafi ca. La semplicità di utilizzo di tali moduli permette all’utente di concentrarsi sul fenomeno in esame e non disperdere l’attenzione in tecnicismi del codice. Inoltre con pochi ulteriori passaggi è possibile creare report automatici, convertire i documenti in qualsiasi formato standard per lo scambio e la pubblicazione, oppure di distribuisce e condividere il proprio lavoro tramite soluzioni cloud accessibili da qualsiasi dispositivo (computer, tablet o smartphone).
W2.1 – Didattica con le Tecnologie Wolfram e Wolfram Cloud
h 14.30 – 15.45
L’insieme delle tecnologie Wolfram, tra cui Mathematica rappresenta la punta di diamante, offre sempre più caratteristiche orientate all’apprendimento e all’insegnamento delle discipline scientifiche e non solo. L’integrazione con numerose banche dati, consultabili sia direttamente con interrogazioni strutturate in Wolfram Language sia tramite la programmazione di oggetti dinamici, consentono di includere elementi informativi a corredo delle proprie lezioni. La presenza di numerose aree di specializzazione, dall’ingegneria all’intelligenza artificiale, alle blockchain, dalla geografia alla macro-economia, alla statistica, solo per citarne alcune, consentono di realizzare moduli didattici altamente innovativi e con elevato impatto sui discenti, che trovano più stimolante l’interazione con un sistema dinamico piuttosto che una lezione lineare trascritta da un libro di testo ad un sistema al computer.
Negli ultimi anni il consolidamento della tecnologia Wolfram Cloud ha anche incrementato le possibilità di divulgazione e fruizione dei materiali didattici, ampliando di fatto le modalità di accesso ai contenuti e le conseguenti possibilità di interazione anche tramite dispositivi mobile, cosa molto apprezzata dagli studenti di ogni ordine e grado. Il seminario mostra una serie di funzionalità di forte interesse per la realizzazione di materiale didattico e per l’impiego di Mathematica in ambito educativo-formativo.
W2.9 – Mathematica: La Didattica nelle Scuole Superiori
h 16.00 – 17.00
Mathematica è uno strumento molto potente per supportare la didattica delle Scienze nelle Scuole superiori.
Il webinar è stato preparato dal Prof. Caria Roberto, docente di Matematica e Fisica presso l’ I.I.S. Liceo Scientifico Mariano IV d’Arborea (Oristano). Il Prof. Caria utilizza da molti anni Mathematica per le lezioni e i benefici tratti dal suo utilizzo hanno appieno ripagato il tempo impiegato per apprenderne il funzionamento, sia per il materiale che ha prodotto e i nuovi strumenti che ha potuto creare, sia per l’utilizzo di materiale già pronto che tutti gli utenti di Mathematica hanno a disposizione.
In questo webinar pratico verranno utilizzati gli strumenti di Mathematica per:
» Preparare lezioni da proporre in classe.
» Preparare materiale da distribuire agli studenti.
» Avere un supporto per l’esecuzione di calcoli, creazione di grafici e per la gestione di tutti quegli elementi per cui un aiuto come quello offerto da Mathematica rende una lezione più snella ed efficiente. » Preparare o correggere esercizi.
Relatore
I webinar Adalta sono presentati da un membro dello staff tecnico Adalta certificato Wolfram Certified Instructors.
Materiale didattico
Il giorno dopo il ciclo di webinar verrà inviato il link per scaricare il materiale didattico utilizzato dal Relatore.
Cosa è necessario
Per visualizzare i webinar è necessario utilizzare un qualsiasi browser web da PC, Tablet o Smartphone con audio attivo e una connessione Internet stabile. Per controllare la connessione: https://support.goto.com/meeting/system-check
