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ll corso si propone di fornire gli strumenti matematici di base per la formulazione di problemi di ottimizzazione a supporto delle decisioni nell’analisi di sistemi complessi. Vengono, in particolare, introdotti i fondamenti teorici e metodologici relativi alla programmazione matematica di tipo lineare e di tipo intero, seguiti dalla discussione su molteplici esempi di interesse pratico nel campo dell’intelligence, con particolare riferimento ai temi legati alla sicurezza e alla difesa. I modelli presentati saranno risolti utilizzando lo strumento risolutore di Excel grazie al quale sarà anche possibile condurre l’analisi di sensitività dei risultati. Il corso propone anche una introduzione alla teoria dei giochi, per la modellizzazione di problemi di decisione nell’ambito dell’intelligence caratterizzati dalla presenza di più attori.
Competenze specifiche: Progettazione, sviluppo e applicazione di modelli e metodi di ottimizzazione per l’analisi di sistemi complessi, attraverso la definizione e la soluzione di problemi strategici, tattici e operativi che si presentano nell'ambito dell’Intelligence con specifico riferimento ad aspetti legati alla sicurezza e alla difesa. Competenze trasversali: Capacità critiche e di giudizio conseguite attraverso l’analisi dei problemi reali che vengono proposti durante il corso, evidenziando capacità di “problem solving”.
Introduzione alla Ricerca Operativa. L’evoluzione della Ricerca Operativa nella storia e la sua applicazione nell'ambito dell'intelligence, della sicurezza e della difesa. Modellazione di problemi di decisione con singolo decisore: • Introduzione alla modellazione matematica. • Problemi di programmazione lineare e di programmazione lineare intera. • Utilizzo dello strumento risolutore di Excel per la risoluzione dei problemi di ottimizzazione. • Analisi di sensitività sui risultati ottenuti. Introduzione alla teoria dei giochi. Esempi pratici di giochi per prendere decisioni nell'ambito dell’Intelligence.
Didattica frontale o eventualmente a distanza con l’ausilio principale di lucidi in Power Point e di fogli elettronici in Excel.
Metodi di Valutazione dell’Apprendimento: la valutazione dell’apprendimento è basata sull'esito di una prova orale. La prova orale prevede una durata stimata di 30 minuti. Durante la prova orale, lo studente è chiamato: a) a rispondere a domande riguardanti gli argomenti dei principali moduli in cui è articolato il corso; b) a dimostrare le abilità acquisite nell'uso di Excel quale strumento di supporto informatico per la soluzione pratica di problemi di ottimizzazione. L'obiettivo della prova orale è verificare se lo studente ha raggiunto un adeguato livello di conoscenza e capacità di comprensione degli argomenti trattati dal punto di vista descrittivo-sintetico e formale-matematico. Le modalità operative di conduzione dell’eventuale esame on-line si basano sulle indicazioni definite dalle relative Linee Guida dell’Ateneo. Criteri di Valutazione dell’Apprendimento: l'esito della prova orale contribuisce a definire il punteggio fino a un massimo di 30/30 e lode.
Materiale didattico (dispense, lucidi, esercizi, articoli, siti web) distribuiti durante il corso.
Prof. Francesca Guerriero Prof. Demetrio Laganà Ing. Annarita De Maio
ARGOMENTI: Introduzione alla Ricerca Operativa LEZIONI: 4 ore STUDIO AGGIUNTIVO: 10 ore ARGOMENTI: L’evoluzione della Ricerca Operativa nella storia e la sua applicazione nell'ambito dell’intelligence, della sicurezza e della difesa. LEZIONI: 6 ore STUDIO AGGIUNTIVO: 16 ore ARGOMENTI: Modellazione di problemi di decisione con singolo decisore • Introduzione alla modellazione matematica • Problemi di programmazione lineare e di programmazione lineare intera LEZIONI: 14 ore STUDIO AGGIUNTIVO: 30 ore ARGOMENTI • Utilizzo dello strumento risolutore di Excel per la risoluzione dei problemi di ottimizzazione • Analisi di sensitività sui risultati ottenuti LEZIONI: 10 ore STUDIO AGGIUNTIVO: 28 ore ARGOMENTI Introduzione alla teoria dei giochi LEZIONI: 4 ore STUDIO AGGIUNTIVO: 12 ore ARGOMENTI Esempi pratici di giochi per prendere decisioni nell’ambito dell’Intelligence LEZIONI: 4 ore STUDIO AGGIUNTIVO: 12 ore
The course introduces the mathematical fundamentals for the formulation of optimization problems to support decisions in complex systems. In particular, the theoretical and methodological foundations of linear and integer linear mathematical programming are introduced, followed by the discussion on examples of practical interest in the intelligence field, with particular focus on defence and security. The models presented will be solved using the Excel solver tool, that allows also to conduct the sensitivity analysis of the results. The course proposes also an introduction to the game theory, for modelling decision problems in the intelligence field, characterized by the presence of more decision-makers.
None
Specific skills: Design, development and application of optimization models and methods for the analysis of complex systems through the definition and solution of strategic, tactical and operational problems that arise in the intelligence field, with a particular focus on security and defence. Transversal skills: Critical and judgemental skills achieved through the analysis of real problems that are proposed during the course, highlighting "problem solving" skills.
Introduction to Operations Research. History of the Operations Research and its application on the intelligence, security and defence fields. Modelling of complex systems with a single decision-maker: • Introduction to mathematical modelling. • Linear programming problems and integer linear programming problems. • Excel software tools for solving optimization problems. • Sensitive analysis on the results. Introduction to game theory. Practical examples for making decisions in the intelligence field.
Classroom learning, or eventually distance learning, with the main aid of Power Point slides and Excel spreadsheets.
Methods for Learning Assessment: the assessment of learning is based on an oral test. It has an estimated duration of 30 minutes. During the oral test, the student is asked: a) to answer questions concerning the topics of the main modules into which the course is divided; b) to demonstrate the skills acquired in the use of Excel as an IT support tool for the practical solution of problems. The objective of oral test is to verify whether the student has reached an adequate level of knowledge and understanding of the course contents from a descriptive-synthetic and formal-mathematical point of view. The operational procedures for conducting the online exam, if any, are based on the indications defined in the relevant University Guidelines. Criteria for Learning Assessment: the result of the oral test is used to define, the score up to a maximum of 30/30 with honors.
Course materials (slides, exercises, papers, web sites) distributed during the course.
Prof. Francesca Guerriero Prof. Demetrio Laganà Ing. Annarita De Maio
TOPICS: Introduction to Operations Research LESSONS: 4 hours ADDITIONAL STUDY: 10 hours TOPICS: History of the Operations Research and its application on the intelligence, defence and security field. LESSONS: 6 hours ADDITIONAL STUDY: 16 hours TOPICS: Modelling of complex systems with single decision-maker: • Introduction to mathematical modelling • Linear programming problems and integer linear programming problems LESSONS: 14 hours ADDITIONAL STUDY: 30 hours TOPICS: • Use of the Excel solver tool for solving optimization problems • Sensitive analysis on the results LESSONS: 10 hours ADDITIONAL STUDY: 28 hours TOPICS: Introduction to game theory LESSONS: 4 hours ADDITIONAL STUDY: 12 hours TOPICS: Practical examples for making decisions in the intelligence field LESSONS: 4 hours ADDITIONAL STUDY: 12 hours