"Introduzione alle reti; Ripasso della teoria dei grafi; Omofilia; La forza dei legami deboli; Centralità, robustezza; Modelli di rete, reti casuali e reti piccolo mondo; Leggi di potenza e fenomeni del “più ricco diventa più ricco”; Comunità; Fenomeni di diffusione; Comportamento a cascata nelle reti; Diffusione di epidemie; Sperimentazioni di analisi di rete (strutturale e dinamica) con Gephi e Python/networkx; Introduzione all'information retrieval; Inverted index; Termini e posting; Ingestione dei documenti e pipeline NLP; Sperimentazioni di NLP ed information retrieval con SpaCy; Ranked retrieval; Valutazione dei motori di ricerca; Reti dirette e pesate; La struttura del Web; Analisi dei collegamenti; Calcolo del Pagerank; Modelli linguistici e word embedding; Word embedding con SpaCy"

Introduzione alla calcolabilità: La prima parte di programma è volta all'acquisizione di tecniche formali e di strumenti per l'analisi e la formalizzazione del concetto di calcolabilità (Macchine di Turing, definizioni formali e funzionamento. Confronto di modelli diversi di macchina. Tecnica di simulazione. Funzioni calcolabili secondo Turing.) Segue una formalizzazione basilare di classi di difficoltà di problemi in base ad aspetti puramente di calcolabilità, senza tenere conto di limiti di risorse (Insiemi ricorsivi e ricorsivamente enumerabili. Enumeratori.). Il discorso prosegue con risultati generali e fondamentali che, nel seguire l'evoluzione storica, forniscono un primo raccordo con il mondo dell'informatica attuale (Tesi di Church, Codifica di macchine di Turing e macchina universale). Seguono risultati negativi che sottolineano i limiti degli strumenti informatici e vengono contestualmente forniti strumenti per l'estensione di tali risultati negativi (Diagonalizzazione, Esistenza di funzioni non calcolabili, Dimostrazioni del fatto che un insieme non è ricorsivo o non è ricorsivamente enumerabile, Indecidibilità, problema dell'HALT, riduzioni e teorema di Rice). Infine, la parte di calcolabilità si conclude rapportando gli strumenti e i risultati appresi, ad aspetti dell'informatica che si usano tutti i giorni o noti agli studenti da altri corsi (Importanza del costrutto "while" nei linguaggi di programmazione, Confronto di macchine di Turing con modelli di calcolo piú deboli (automi a stati finiti e a pila), grammatiche illimitate e dipendenti da contesto e ricorsività). Introduzione alla complessità strutturale: la parte di complessità relativizza l'analisi e la formalizzazione fatte precedentemente, nonché gli strumenti introdotti, ad una situazione piú realistica in cui le risorse sono limitate; si focalizza in particolare sul rapporto tra la difficoltà di problemi, e il significato delle classi di complessità nondeterministiche. (Misure di complessità, modelli e rappresentazione di problemi. Teorema di accelerazione lineare. Macchine di Turing non deterministiche, significato di non determinismo. Le classi P ed NP, problemi in NP, riduzioni polinomiali, NP-completezza, SAT e il teorema di Cook. Complessità in termini di spazio, relazioni tra complessità in termini di spazio e tempo, e spazio non deterministico e tempo; teorema di Savitch. Esistenza di problemi di complessità arbitraria, teoremi della gerarchia e funzioni time e space constructible.)

Ripasso delle basi di calcolo delle probabilità e statistica necessarie per comprendere i modelli matematici proposti nel corso. Definizione di requisiti non funzionali di sistemi: indici di prestazione e affidabilità. La simulazione ad eventi discreti: principi di base, generazione di numeri casuali realizzazione di variabili casuali, studio in transitorio e a regime di indici di prestazione o affidabilità, prove ripetute e metodo batch, analisi dell’output della simulazione tramite metodi statistici. Validazione di un modello di simulazione. Formalismi: * Formalismi per la descrizione del comportamento di modelli dinamici e stocastici (reti di code, reti di Petri con e senza rappresentazione del tempo, catene di Markov) * Formalismi per lo studio dell’affidabilità dei sistemi, in particolare i Fault tree e loro estensioni. * Definizione di indici di prestazione e affidabilità tramite funzioni di reward. Metodi di analisi: * Catene di Markov: metodi analitici e numerici, simulazione. * Reti di code: analisi operazionale e simulazione. * Reti di Petri (stocastiche): analisi basata sullo spazio degli stati per lo studio qualitativo e quantitativo del comportamento del modello; analisi quantitativa e catene di Markov; simulazione. * Fault tree: analisi basata su metodi combinatori o sullo spazio degli stati (anche per estensioni del formalismo base) Cenni sulla relazione tra Fault Tree e modelli grafico-probabilistici (Reti Bayesiane). * Dimostrazione e sperimentazione in laboratorio di vari strumenti software e sviluppo di un programma simulatore.

1. Software Security: Vulnerabilities, Attacks, and Countermeasures. 1.1 Buffer Overflow vulnerability and attack 1.2 Return-to-libc attack 1.3 Format String vulnerability and attack 2. Web Security: Vulnerabilities, Attacks, and Coutermeasures 2.1 Same Origin Policy 2.2 Cross-Site Scripting Attack 2.3 Cross-Site Request Forgerty Attack 2.4 SQL-Injection Attack 2.5 Click-Jacking Attack 3. Digital Forensics 3.1 Digital Evidence: properties and acquisition techniques 3.2: Acquisition of evidence from computers, mobile devices, network devices 3.3: Analysis of digital evidence

Il modulo dedicato ai sistemi basati su rappresentazione esplicita della conoscenza affronterà le seguenti problematiche: architetture e caratteristiche generali dei CDSS, sorgenti ed acquisizione di conoscenza, regole decisionali, sistemi per la diagnostica, sistemi per la gestione informatizzata di linee guida cliniche, vocabolari ed ontologie, sistemi per la gestione di clinical trial, analisi di fattori critici e fattori abilitanti per l’adozione pratica di CDSS. Nel modulo sulla conoscenza operativa l’esposizione sarà organizzata in quattro parti: 1. gestione della conoscenza operativa: Case-based Reasoning; soluzioni di Case-based Reasoning avanzate (dati in forma di serie temporali, fuzzy CBR, process-oriented CBR); 2. predizione: classificazione, regressione, serie temporali; metodi matematici, basati su distanze, logici, reti neurali; metodi ibridi;3. ottimizzazione: metodi matematici, algoritmi evoluzionistici, ant systems, metodi ibridi; 4. adattamento: tecniche per migliorare le prestazioni del modulo di previsione. Per il modulo di bioinformatica verranno trattati i seguenti argomenti: Introduzione alla biologia cellulare e computazionale. Competenze bioinformatiche essenziali (database, API, framework). Feature Engineering. Data imputation, Dimensionality Reduction, Applicazioni alle metodologie di regressione lineare e logistica a dati biologici. Alberi decisionali, Random Forest ed eXtreme Gradient Boosting per dati biologici. Utilizzo di Hidden Markov Models per l’identificazione di geni codificanti per proteine. Esempi di approcci basati su Deep Learning all’analisi di dati biologici.

1) Cosa è la ricerca? Stabilire a spiegare relazioni causali fra fenomeni a. ricerca eziologica b. ricerca dei meccanismi c. ricerca di efficacia 2) Perché la Evidence-Based Medicine? 3) Nodi metodologici della valutazione di efficacia 4) Conflitto di interessi e ruolo dell’industria 5) Studi per la valutazione di efficacia a. studi primari b. studi secondari 6) strumenti di disseminazione a. Linee guida (GRADE) b. Point of care services: UPTODATE 7) Revisioni sistematiche di letteratura (vs revisioni narrative) a. Cochrane 8) Ricerca di letteratura a. Medline 9) Estrazione dei dati dai documenti scientifici a. identificare nei report scientifici indicatori utili per l’IA b. estrarre dai report scientifici dati utili per alimentare processi di IA i. patologia o condizione target ii. intervento in valutazione iii. tipo di studio (e validità) iv. misura di associazione v. misure di stabilità statistica

Ripasso sulle basi della genetica e della genomica. Struttura del genoma, replicazione del DNA, flusso dell'informazione genetica. Polimorfismi e mutazioni del DNA, Tecniche di PCR e sequenziamento: Sanger e Next Generation Sequencing. Applicazioni del Next Generation sequencing: whole exome sequencing, whole genome sequencing e analisi di pannelli (target resequencing). Pipeline di analisi di una corsa di sequenziamento genomico: allineamento, chiamata delle varianti, annotazione. Tecniche di genotipizzazione di polimorfismi noti del DNA. Piattaforme di genotipizzazione. Studi GWAS: tecniche, metodi di analisi. Tecniche di trascrittomica. Epigenetica e analisi di metilazione

1- citometria a flusso e le sue applicazioni 2- citometria multiparametrica 3- Cell Sorting e le sue applicazioni 4- Citomica a singola cellula 5- Vescicolomica 6- Citometria di massa applicato ai tessuti

Organizzazione del sistema nervoso. Il neurone. Il potenziale d’azione. Le sinapsi. Il sistema nervoso periferico. Il sistema nervoso centrale. La corteccia cerebrale: organizzazione anatomica, funzionale e plasticità sinaptica. Biofisica del neurone e modelli terorici. Il potenziale di membrana: equazione di Nernst-Planck, equazione di Nernst, equazione di Goldman-Hodgkin-Katz. Il circuito elettrico equivalente di membrana. Proprietà passive di membrana e equazioni di cavo. Il modello di Hodgkin-Huxley. Modelli markoviani per i canali ionici. Modelli Integrate-and-Fire. Tecniche di indagine. Tecniche elettrofisiologiche: la tecnica del patch-clamp. Matrici di multielettrodi (MEA). Microscopia live-imaging. Optogenetica

Biodiversità concetto e minacce. Tecniche di censimento e indici per il monitoraggio ambientale. Generalità su teoria e tecniche di censimento e sul campionamento, affidabilità e precisione delle stime, bilancio precisione/costi. Uso di tecniche di censimento e indici applicati a vari taxa di viventi: invertebrati, pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi. Ecologia del paesaggio: il paesaggio come mosaico, il modello patch-corridoio-matrice. Effetto della scala spaziale nelle indagini ecologiche. Le patches: dimensione, confronti LOS e SLOSS. Frammentazione dell’habitat. Effetti su numero di specie, biodiversità, produttività e biomassa, erosione, idrologia. Dimensione ottimale e area minima, genetica in una patch (MVP, popolazione vitale minima). Zone di margine. Corridoi: funzione come habitat, condotti, filtri, source e sink. Matrice: Cartografia: proiezioni cartografiche, sistemi di coordinate geografiche, latitudine-longitudine e sistema UTM. Costruzione di mappe di interesse ecologico. I sistemi GIS, il telerilevamento e sistemi informativi per l’ambiente. GIS: utilizzo di software dedicati. Files vettoriali, gli oggetti: punti, linee, poligoni, aree. I layers, costruzione di mappe tematiche. Files raster: utilizzo e gestione delle immagini raster. Dati genetici ottenuti in laboratorio o ricerca in banche dati (Genbank, BoldSystem, Malavi). Software dedicati alla gestione dei dati genomici, alla costruzione di alberi filogenetici, alla visualizzazione delle relazioni tra specie e alla biodiversità animale.

Il metabolismo cellulare e di organismo come funzione energetica. Interrelazioni tre le vie metaboliche: reti metaboliche. Evoluzione delle reti metaboliche nell'organismo umano in relazione alle variazioni dell'ambiente. Differenze fra condizioni fisiologiche e patologiche. Reti di segnalazione, reti nutrizionali e reti neuronali.

Il concetto di biodiversità microbica nei vari ambienti. Le interazioni uomo/microrganismo e microrganismo/ambiente. Definizioni e caratteristiche di microbioma/microbiota. I diversi microbioti dell’organismo umano e le loro connessioni. Metodi utilizzati per analizzare la biodiversità microbica, tra cui tecniche di sequenziamento del DNA, tecniche per la profilazione di comunità microbiche complesse, metagenomica e bioinformatica. Altri esempi di comunità microbiche complesse: i biofilm monospecie e multispecie, metodiche di analisi e meccanismi di ricombinazone genica tra i membri della comunità. Concetti di base e tecnologie per lo studio dell’evoluzione dei genomi e dell’epigenetica. Durante le lezioni ci saranno dei momenti di approfondimento dedicati alle scienziate che hanno dato un contributo importante alla microbiologia.

Introduzione agli strumenti derivati. Caratteristiche deicontratti, posizioni lunghe e corte. Opzioni finanziare, caratteristiche di un contratto standard, opzioni call e put, Americane ed Europee, variabili che influenzano il prezzo delle opzioni. Restrizioni sui prezzi delle opzioni, modellizzazione dell'evoluzione del sottostante tramite alberi binomiali. Probabilità neutrali al rischio. Pricing di un opzione tramite modello binomiale. Delta di un opzione. Portafoglio di replica (dinamico). Il caso delle opzioni Americane. Il modello di Black & Scholes. Processi stocastici: generalità, processi in tempo discreto e in tempo continuo. Processi di Markov. Brownian motion. Modelli per il prezzzo e il per il rendimento dei titoli azionari: geometric Brownian motion e arithmetic Brownian motion. Introduzione a metodi di simulazione Monte Carlo: campionamento da una variabile casuale uniforme e inverse transform method. Pricing di derivati tramite Monte Carlo: convergenza dell'algoritmo. Tecniche di riduzione della varianza: anthitetic variates. Cenni di reinforcement learning: SARSA e Q-learning.

NOTA: i numeri sequenziali delle lezioni sono indicativi e suscettibili di modifica in corso d’opera STRUTTURAZIONE DEL CORSO 1. Storia dell'intelligenza artificiale Durante questo primo incontro verranno presentati i contenuti del corso e delle relative lezioni. La lezione verterà poi sull’esplorazione dei progressi tecnologici che hanno portato, ad oggi, a discutere di nuove forme di intelligenza artificiale. Inoltre, verranno presentate alcune sfide etiche e alcuni dibattiti filosofici emergenti, rispetto allo sviluppo dell'IA. 2. Creazione di valore sostenibile Durante la lezione verrà approfondito il concetto di management, esplicitando le visioni da questo concetto evocate, sia nel presente che nel passato. Si tratterà di management e di come le prospettive ad esso legate si stiano dirigendo verso direzioni sempre più green, grazie all’attenzione posta nei confronti di bisogni e valori di cui i lavoratori e le aziende si fanno portatori. 3. L'impresa socialmente orientata e SDGs Nel corso della lezione verranno approfondite le modalità con cui le aziende possono allineare le proprie attività e le proprie strategie aziendali con gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDGs) delle Nazioni Unite, al fine di contribuire al raggiungimento di un impatto sociale, ambientale ed economico positivo. Verranno inoltre analizzate le strategie di business che promuovono l'innovazione sociale e l'impatto positivo sulla comunità. 4. I portatori di interesse e le relazioni d'impresa Questa lezione mette in evidenza l'importanza di identificare chi sono coloro per cui viene ad essere prodotto valore all’interno delle organizzazioni. Verranno definiti gli stakeholder con cui un’organizzazione può entrare in contatto, oltre alla loro posizione rispetto al nucleo centrale dell’impresa stessa. Inoltre, si cercherà di comprendere come il valore prodotto possa essere distribuito in modo congruo tra gli stakeholder e i vari attori coinvolti. 5. Economia cognitiva e impatto dell'IA La presente lezione cercherà di esaminare le implicazioni economiche dell'IA sul cambiamento strutturale dell'economia, comprese le opportunità di crescita economica, la ridistribuzione delle risorse e le sfide nell'adattamento alle nuove dinamiche del mercato del lavoro. Approfondiremo inoltre le politiche pubbliche e le strategie di regolamentazione necessarie per gestire in modo efficace l'impatto dell'IA sull'economia e sulla società. 6. IA e Pubblica Amministrazione La lezione si pone l’obiettivo di evidenziare l’importanza fondamentale dell’IA nell'ottimizzazione dei processi, allo stesso modo, verranno presentati i rischi e le sfide etiche nell'uso dell'IA nella pubblica amministrazione. Tra questi verranno trattati temi come la sicurezza dei dati e la trasparenza. Infine, verranno esplorati i modelli di governance e le partnership pubblico-privato che possono facilitare l'adozione responsabile dell'IA nei servizi pubblici. 7. IA e sanità (con testimonianza) La lezione approfondirà i benefici e le sfide nell'implementazione dell'IA nel settore sanitario, inclusi i problemi di privacy dei dati, l'equità nell'accesso ai servizi sanitari e l'etica nell'uso dei dati dei pazienti. Verranno inoltre esaminate le nuove opportunità di ricerca e sviluppo nell'ambito della medicina personalizzata e della diagnosi precoce fornite dall'IA. 8. IA e comunicazione (con testimonianza) La lezione intende esplorare il ruolo dell'IA nella trasformazione dei media e delle strategie di comunicazione, con specifico riferimento all’area aziendale, evidenziando l'importanza dell'interpretazione corretta dei dati e della gestione di eventuali rischi che potrebbero incorrere. Verrà inoltre trattato il tema relativo alla creazione e distribuzione automatizzata dei contenuti. 9. IA e marketing (con testimonianza) La lezione si pone l’obiettivo di esaminare le implicazioni dell'IA sul comportamento dei consumatori e sulle strategie di branding, analizzando le nuove opportunità di coinvolgimento dei clienti attraverso l'automazione e la personalizzazione delle esperienze di marketing. Verranno inoltre esaminati alcuni nuovi modelli di business basati sull'utilizzo dell’IA nel settore del marketing, oltre ad alcune strategie di adattamento necessarie per le aziende tradizionali. 10. IA e management Durante questa lezione conclusiva verrà definito come l'IA possa supportare i manager nelle decisioni strategiche e operative, enfatizzando l'importanza della leadership etica e della gestione del cambiamento nell'implementazione di tecnologie intelligenti all'interno delle organizzazioni. Infine, verrà effettuato un momento di confronto e di sintesi rispetto alle lezioni precedenti.

1. Introduzione allo Statistical Learning: problemi di previsione ed inferenza. Supervised e Unsupervised Statistical Learning. 2. Il modello di regressione lineare semplice. Significato e stima OLS dei parametri. Intervalli di confidenza e test di significatività. 3. Il modello di regressione lineare multivariata: stima dei parametri e test di significatività, scomposizione della varianza e test F. Selezione delle variabili: metodi di ricampionamento (CV) e statistiche predittive (AIC, BIC, Cp). Leverage e punti ad alto impatto. Uso di variabili dummy per predittori qualitativi. Modelli con interazioni. Multicollinearità: definizione, effetti ed individuazione (VIF). Normalità dei residui: lettura del QQ-plot. Modelli moltiplicativi e loro linearizzazione. 4. La conjoint analysis classica. Pianificazione dell'esperimento: definizione dei fattori, dei livelli e degli stimoli. Piani fattoriali completi e frazionari. Valutazione dell'utilità: scale Likert. Modello, stimoli parziali e valutazione dell'importanza relativa dei fattori. 5. Classificazione supervisionata. Regola di decisione bayesiana e scelta delle variabili discriminanti. Modello logistico. Odds-ratio e loro relazione con le probabilità a posteriori. Diagnostica di classificazione: matrice di confusione e curva ROC. 6. Unsupervised statistical Learning. Metodi di clustering: metodi di partizionamento (k-means) e clustering gerarchica (metodi di linkage). Dendrogramma e sua interpretazione. 7. Modelli lineari regolarizzati: curse of dimensionality, regressione lineare penalizzata (Ridge regression, LASSO). 8. Ripasso delle regole base delle probabilità (probabilità congiunta, probabilità condizionata). Modelli discriminativi vs. generativi. Indipendenza condizionata. Modello Naive Bayes. 9. Alberi decisionali, information gain (entropia, indice di Gini), ensemble/bagging e random forest. Cenni al boosting.

Breve ripasso su variabili aleatorie, distribuzioni, teoria dell'utilità attesa e decisioni in condizioni di rischio. Costruzione di un portafoglio di asset rischiosi, con e senza la presenza di un titolo risk-free, secondo il criterio media-varianza (Markowitz). Costruzione della frontiera efficiente. Indice di Sharpe. CAPM. Metodi di calcolo dei rendimenti: rendimenti lineari vs rendimenti logaritmici. Principali caratteristiche, proprietà e implicazioni per il calcolo del rendimento di un portafoglio. Introduzione alle principali tipologie di rischi finanziari. Rischio di mercato: criticità, requisiti regolamentari e calcolo del Value at Risk per singoli asset e per un portafoglio di asset rischiosi.

1. Introduzione: -Definizione di finanza imprenditoriale e finanza per giovani/piccole e medie imprese. - Definizione, principali applicazioni fintech/modelli di business e importanza del fintech nell'attuale panorama finanziario. -Funding gap ed acquisizione delle risorse finanziarie lungo le fasi del ciclo di vita dell’impresa. 2. Offerta di capitale: -Finanziamento tramite capitale di debito. -Finanziamento tramite capitale di equity: -Venture Capital: fundraising, processo di selezione imprese target e deal structuring, fase di post investment, exit. -Venture Capital: obiettivi e performance di diverse tipologie di VC, ovvero independent VC, corporate VC, governament VC. -Investitori informali: Business Angels e Crowdfunding. 3. Impatti del Fintech: -Cambiamenti nel settore finanziario -Inclusione finanziaria e accessibilità -Nuovi modelli di business -Rischi e sfide 4. Casi di studio (sono elencati di seguito a titolo di esempio due possibili casi di studio): -Valutazione delle imprese target Venture Capital: VC-method -Come strutturare una campagna di Crowdfunding 5. Integrazione della dimensione di genere: focus su female entrepreneurship e gender gap nella domanda e offerta di capitale.

La prima parte (20 ore) introdurrà per brevi cenni alcune teorie e questioni generali proprie delle discipline sociologiche; essa inoltre si soffermerà su alcuni elementi di sfondo storico relativi all'innovazione digitale e all'intelligenza artificiale. La seconda parte (10 ore) esplorerà aree di interesse nella sociologia digitale e nella sociologia dell'innovazione. La terza parte (20 ore) si dedicherà a probemi e tematiche dell'innovazione e della società digitale e includerà seminari su tipologie e narrazioni dell'innovazione, beni comuni e dinamiche collettive dell'innovazione. La quarta parte (20 ore) affronterà alcuni problemi relativi alla dimensione sociale dell'innovazione, oltre a curare l'identificazione, la formulazione e la discussione delle proposte progettuali.

Il corso prende in considerazione il dibattito corrente sulla democrazia. Da un lato, esso è collocato nel quadro della storia del pensiero politico europeo e occidentale, mettendo in luce l’evoluzione dell’idea democratica e delle istituzioni che in cui tale idea si è concretizzata nel corso dell’età moderna e contemporanea (con particolare attenzione per i concetti di Stato, sovranità, popolo, nazione, cittadinanza, rappresentanza, costituzione). Dall’altro lato, il corso mette a fuoco lo sviluppo del modello democratico nell’età globale a cavallo tra XX e XXI secolo, evidenziando le opportunità e i rischi dell’incontro fra democrazia e strumenti digitali. Il corso ricostruirà le origini della cosiddetta “rivoluzione digitale” e gli effetti politici dell’Intelligenza Artificiale.

Il corso verterà sul nesso tra l'impostazione teorico generale e le nuove impostazioni teoriche. In particolare saranno presi in esame il metodo retorico e le trasformazioni della consuetudine (soft law, governance, best practice, ecc.) in chiave estetico giuridico. Durante il corso saranno affrontati i seguenti argomenti: - teorie dell'umano, del postulano, del trasumano e dell'umanesimo giuridico di fronte alle sfida della robotica; - teorie della consuetudine e metodo retorico nelle fonti del diritto; - contraddittorio e processo; - teoria della consuetudine e del costume e analisi dei big data - tecniche orali e scritte di retorica giuridica e di legal visual argumentation; - robotica giuridica e neuroscienze affettive; - un esperimento di sentiment analysis o di rappresentazione di mappa in VR 360° verrà realizzato durante il corso e ne sarà illustrata la metodologia.