Anno accademico 2023-2024

TEORIA QUALITATIVA DEI SISTEMI DINAMICI

Docenti

Fabio Zanolin
Totale crediti
6
Periodo didattico
Secondo Periodo
Tipologia
Affine/Integrativa
Prerequisiti. Corsi di “Analisi Matematica I-II” e “Equazioni Differenziali/Analisi III”. E’ inoltre richiesta una conoscenza di alcuni concetti di base di Topologia e di Algebra Lineare.
Metodi didattici. Oltre alle attività relative alle lezioni teoriche, sono previste anche attività di esercizi/applicazioni in classe, con illustrazione su come affrontare vari problemi ed esercizi connessi alle tematiche inrodotte e presentazione di alcune simulazioni numeriche relative ai sistemi non lineari studiati.

Dipendendo o meno dalle condizioni collegate ad eventuali emergenze sanitarie, le lezioni potranno essere tenute online.

Modalità di verifica. L’esame è orale e può essere svolto sia in forma tradizionale, sia sotto forma di seminario su un argomento attinente al corso e fornito dal docente (ad esempio un articolo di ricerca da studiare e commentare) che lo studente dovrà sviluppare ed esporre dopo averlo rielaborato in modo autonomo.

https://www.uniud.it/it/didattica/corsi/area-scientifica/scienze-matematiche-informatiche-multimediali-fisiche/laurea/matematica/studiare/criteri-guida-di-assegnazione-del-voto-degli-esami-di-profitto/view

Altre informazioni. Materiale didattico (dispense, articoli, problemi di ricerca, materiale di approfondimento) a disposizione sul sito del “materiale didattico” o sulla piattaforma “Teams”.
Obiettivi formativi
Acquisire i concetti fondamentali relativamente alla teoria qualitativa dei sistemi dinamici continui e discreti ed alla teoria dei punti fissi ed inoltre acquisire padronanza di alcuni metodi matematici per lo studio dei sistemi di equazioni differenziali non lineari.
Contenuti
Il corso di Teoria Qualitativa dei Sistemi Dinamici ha lo scopo di presentare diversi aspetti fondamentali relativi alla teoria dei sistemi dinamici continui e discreti e delle loro applicazioni alla teoria qualitativa delle equazioni differenziali, in particolare, all’utilizzo dei metodi topologici per lo studio dei sistemi non lineari.

La prima parte del corso riguarda le equazioni differenziali ordinarie, autonome e non autonome, in particolar modo quelle a coefficienti periodici e i sistemi dinamici ad esse associati. Inoltre verranno introdotti i sistemi dinamici astratti (in spazi metrici) e le loro proprietà topologiche (insiemi limite, orbite, proprietà di ricorrenza). Verranno inoltre presentati alcuni argomenti fondamentali anche dal punto di vista applicativo, come la teoria della stabilità e degli insiemi invarianti. La seconda parte del corso riguarda l’introduzione di alcuni metodi topologici in Analisi non lineare, quali la teoria dei punti fissi in dimensione finita ed in dimensione infinita e sulle varietà, con diverse applicazioni a problemi non lineari. Infine, nella parte conclusiva del corso verranno proposte alcune applicazioni dei metodi sviluppati e indicati alcuni campi di ricerca attuale dove questi metodi vengono utilizzati, incluse le tematiche relative al “caos deterministico” e ai sistemi complessi.

Su richiesta degli studenti, il corso può essere tenuto in Lingua Inglese.

Testi di riferimento
Accanto ai testi classici:

N.P. Bhatia, G.P. Szegö : Stability Theory of Dynamical Systems, Springer, 1970

K. Deimling: Nonlinear Functional Analysis, Springer, 1985

J.K. Hale, Ordinary Differential Equations, Krieger, 1980

verranno forniti agli studenti articoli più recenti oltre a note del corso a cura del docente.