| Elenco delle attività formative previste per i dottorandi del primo anno |
Analytical Techniques for Wave Phenomena
data presunta: Settembre-Ottobre 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 36
docente del corso: Paolo Burghignoli qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: Analyticity, elementary functions, introduction to Riemann surfaces.
Lesson 2: Contour integration, Cauchy theorem and consequences, power series, singularities, residues.
Lesson 3: Introduction to asymptotic methods, asymptotic sequences, and elementary examples.
Lesson 4: The Luneburg-Kline asymptotic series, geometrical optics.
Lesson 5: Asymptotic evaluation of integrals: Integration by parts, Watson lemma, Laplace method, stationary-phase method.
Lesson 6: Asymptotic evaluation of integrals: The method of steepest descents (saddle-point method).
Lesson 7: Vertical dipole above a single interface: space waves, lateral waves, plasmon waves, Zenneck waves.
Lesson 8: Vertical dipole above a grounded slab: surface waves, leaky waves.
Lesson 9: PEC half plane: elementary solution and Wiener-Hopf approach.
Lesson 10: Resistive half plane: Wiener-Hopf solution and uniform asymptotic evaluation of the field.
Lesson 11: Spherical wave functions; dipole on a PEC sphere, Watson transformation, creeping waves.
Lesson 12: Plane-wave scattering from PEC and dielectric spheres; the rainbow and the glory.
modalità di accertamento finale: Discussione di un argomento del corso
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Generative Deep Learning
data presunta: Giugno 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 18
docente del corso: Danilo Comminiello qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: • INTRODUCTION TO GENERATIVE MODELS. Generative modeling and probabilistic generative models. Deep neural networks. Building deep network models. Learning latent representations.
• MAIN GENERATIVE MODELS. Autoregressive models. Generative Adversarial Networks. Variational Autoencoders. Diffusion Models. Flow-Matching Models.
• GENERATIVE ARCHITECTURES FOR UNPAIRED DATA TRANSLATION. Typical problems in unpaired data translation. From CycleGAN to probabilistic architectures. Latent generative approaches.
• TRAINING GENERATIVE MODELS FOR UDT. Specific cost functions for unpaired translation (cycle-consistency loss, adversarial losses, style-based losses). Loss functions for diffusion and flow models (noise prediction loss, KL divergence, optimal transport, contrastive loss).
• APPLICATIONS AND CASE STUDIES. Examples of generative models for unpaired data translation, including: natural image-to-image translation, image style and domain translation, satellite image translation, music generation, voice conversion, image-to-text generation, video-to-audio generation, medical image modality translation, and brain activity translation, among others.
modalità di accertamento finale: Small project assignment on one of the course topics
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Dalla filosofia della scienza alla metaprogettazione
data presunta: Settembre-Ottobre 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 12
docente del corso: Enrico De Santis qualifica: Ricercatore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: Pre-scientific knowledge and philosophy
Lesson 2: Theory, practice, praxis. Models: deterministic and probabilistic models; randomness.
Lesson 3: Complexity, Chaos, biological systems. Systemic thinking.
Lesson 4: The evolution of science and technology. The origins of science and technology.
Lesson 5: Fundamentals of Artificial Intelligence and Complexity
Lesson 6: AI, machine learning and meta-design. Mind, brain and AI.
modalità di accertamento finale: Progetti di studio avanzati correlati agli argomenti del corso
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La scrittura tecnico-scientifica
data presunta: Febbraio 2027 - tipologia: disseminazione/comunicazione - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 24
docente del corso: Emilio Matricciani qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: 1) Il canale di comunicazione. Canali virtuali e canali trasparenti. La comunicazione scritta: linguaggio analogico e digitale, testo e figure, principi generali dell’elaborazione visiva e testuale. Il canale di comunicazione e i disturbi. La qualità del manoscritto tecnico-scientifico.
2) L'eredità dei giganti: l'articolo e le riviste scientifiche. Nascita e sviluppo della scrittura tecnico-scientifica. Evoluzione della struttura canonica. Risultati da vedere: tabelle e figure. Scrittura e creatività. Esempi storici.
3) La pianificazione strategica del manoscritto scientifico. Le tre funzioni del manoscritto. Struttura fondamentale del manoscritto (informativo, persuasivo, motivazionale). Organizzazione e indice del manoscritto. La struttura canonica.
4) Dalla prima versione alla versione definitiva. Revisione del contenuto, dei paragrafi, delle frasi, delle parole. Formule di leggibilità.
5) Scrivere e pubblicare. Scientometria e indici bibliometrici. Riviste scientifiche e revisione di un articolo. Etica e frodi scientifiche.
modalità di accertamento finale: Prova scritta
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Quantum Computing and Quantum Machine Learning
data presunta: Settembre-Ottobre 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 18
docente del corso: Massimo Panella qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1. Fundamentals of Quantum Computing theory
1.1 Introduction on modern quantum systems, qubit, measurement.
1.2 Superposition, entanglement and quantum parallelism.
1.3 Consequences of quantum computation.
Lesson 2. Data encoding and Unitary Transformation
2.1 Basis encoding, amplitude encoding, angle encoding and higher-order encoding.
2.2 Single and multiple quantum gates for quantum circuit models.
2.3 Quantum Gate Arrays.
Lesson 3. Primary Quantum Algorithms and Protocols
3.1 Grover’s Algorithm.
3.2 Shor’s Algorithm.
Lesson 4. Variational Circuits as Quantum Machine Learning
4.1 Hybrid Training for Variational Algorithms.
4.2 Ansatz and strategies of Information Encoding.
4.3 Computing the gradient with Variational Quantum Circuits.
Lesson 5. Applications for Optimization Problems and Cryptography
5.1 Quantum Approximate Optimization Algorithm.
5.2 Variational Quantum Circuits for QAOA and cryptography
Lesson 6. Applications of Quantum Neural Networks
6.1 Quantum Diffusion Models for efficient generation of synthetic data.
6.2 Quantum Convolutional Neural Networks for image classification.
6.3. Physics-informed Quantum Neural Networks.
modalità di accertamento finale: Discussione di un articolo scientifico o di un compito assegnato relativo al corso
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Management in the Digital Economy
data presunta: Febbraio 2027 - tipologia: trasferimento tecnologico/imprenditoria - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 12
docente del corso: Cesare Pisani qualifica: Studioso o esperto di aziende o istituzioni culturali o sociali affiliazione: Estera
programma delle attività: Lesson 1: The Digital Era: Opportunities and Threats. Creative Destruction. Innovation Dynamics Gartner Hype Cycle. Web 1.0, 2.0 and 3.0. Competition and Business Models.
Lesson 2: Harvard C. Christiansen Innovator’s Dilemma Framework: Why new emerging technologies cause Great Firms to Fail? Sweet Spots; Disruption Dynamics; Epitomic Disruption Cases: VoIP a first-hand business case.
Lesson 3: Money and Trust; Different Kind of Money; Centralized vs Decentralized Ledgers; Fiat Money Pro’s and Con’s; Satoshi Nakamoto White Paper; Hashing Algorithm SHA256. Blockchain, Bitcoin, Mining, BTC Explorer, Wallets;
Lesson 4 Altcoin, Proof of Stakes. Ethereum and Programmable Blockchain applications (Smart Contracts, Decentralized Finance, NFT and Copyrights on the Blockchain). Stable Coins, Decentralize Finance (DeFi), Tokenization.
Lesson 5: Artificial Intelligence: History, Approaches to AI; Neural Networks. Deep Learning. Supervised and unsupervised learning. Backward Propagation. Transformers, GenAI Frontier Models.
Lesson 4: GenAI Company Adoption, Gen AI Agents, GenAI Robotics, The Lethal Trifecta and security, Opportunities and Risks; Develop a plan to deploy GenAI in your organization
modalità di accertamento finale: Discussione di un caso di tecnologia dirompente
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Complex Systems Modelling by Granular Computing
data presunta: Luglio 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 12
docente del corso: Antonello Rizzi qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: Introduction to Artificial Intelligence and Machine Learning; Complexity; Granular Computing; Kauffman’s NK-networks
Lesson 2: Clustering and Big Data Mining Algorithms; Recurrence quantification analysis; Evolutionary Computation
Lesson 3: Pattern recognition in unconventional domains; edit distances; embedding procedures for complex systems; symbolic histograms
Lesson 4: Evolutionary Multi Agent Systems for complex systems modelling
modalità di accertamento finale: Breve tesina sui temi del corso
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Hyperdimensional Computing and Vector Symbolic Architectures for Artificial Intelligence
data presunta: Marzo-Aprile 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 12
docente del corso: Antonello Rosato qualifica: Ricercatore affiliazione: Italiana
programma delle attività: 1. Introduction to Computing with High-dimensional Vectors
1.1 Overview of Traditional Computing
1.2 Introduction to Hyperdimensional Computing (HDC)
1.3 Vector Symbolic Architectures (VSA)
2. Overview of Different HDC/VSA Models
2.1 (Fourier) Holographic Reduced Representation
2.2 Binary Spatter Codes
2.3 Multiply Add Permute
2.4 Sparse Binary Distributed Representations
2.5 Other Models
3. Representation and Manipulation of Data Structures
3.1 Encoding and Decoding in HDC
3.2 Manipulating Data Structures in HDC
4. HDC/VSA and Artificial Intelligence
4.1 HD Vectors as Input/Output of (Randomized) Neural Networks
4.2 HDC/VSA in AI Model Design
4.3 Explainable AI HDC/VSA
5. Applications & Implementation
5.1 Cognitive Applications of HDC/VSA
5.2 Implementing HDC/VSA in Software and Hardware
5.3 Torch HD Library
5.3 Future Trends and Research Directions
modalità di accertamento finale: Discussione di un articolo scientifico correlato al corso OPPURE progetto pratico su applicazioni verticali, intrinseche ai programmi di ricerca degli studenti e ai loro interessi personali
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Nonlinear Optics and Applications
data presunta: Settembre-Ottobre 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 18
docente del corso: Stefan Wabnitz qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: A. Fundamentals of nonlinear optics
A.1 Introduction to nonlinear optics
A.2 Quadratic nonlinearity: second harmonic generation
A.3 Difference frequency generation and optical parametric amplification
A.4 Cubic nonlinearity: induced gratings and nonlinear refractive index
A.5 Self-phase modulation and supercontinuum generation
A.6 Optical solitons
A.7 Two photon absorption and Raman scattering
B. Applications
B.1 High-harmonic generation
B.2 Nonlinear spectroscopy
B.3 Nonlinear microscopy
modalità di accertamento finale: Discussion of a scientific paper related to the course
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Python for Data Science
data presunta: Gennaio 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 18
docente del corso: Michele Scarpiniti qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: Python basics and Python data structures.
Lesson 2: Python programming fundamentals
Lesson 3: Object oriented programming
Lesson 4: Main scientific libraries
Lesson 5: Working with data
Lesson 6: Data manipulation and transformation
modalità di accertamento finale: Small practical project assignment on one of the course topics. The topic can also be agreed based on the student’s PhD research program.
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Design of building blocks in integrated SiGe technology for 5G backhauling applications
data presunta: Gennaio-Febbraio 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 12
docente del corso: Pasquale Tommasino qualifica: Ricercatore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: Si-Ge technology for millimetre-wave and mixed-signal design
Practice: BiCMOS55X process and Cadence environment: schematic, layout, virtuoso
Lesson 2: Millimetre-wave transceivers for high dynamic-range receivers
Practice: Cadence environment: EMC, DRC, LVS, tiling
Lesson 3: Si-Ge transceivers building blocks: LNA and VGA
Practice: LNA and VGA design in Cadence environment
Lesson 4: Si-Ge transceivers building blocks: I/Q mixer
Practice: I/Q mixer design in Cadence environment
modalità di accertamento finale: Discussion of a scientific paper related to the course.
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Introduction to secure communications
data presunta: Aprile 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 24
docente del corso: Andrea Baiocchi qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: Introduction to security. Main components and issues. Role of cryptography.
Lesson 2: Introduction to cryptography. Formal definition of secure communications. Basic concepts of provable security.
Lesson 3: Ciphering: basic concepts, AES. Modes of operation.
Lesson 4:. Cryptographic hashes. Message Authentication Codes.
Lesson 5: Public Key Cryptography. Hint at elliptic curve cryptography.
Lesson 6: Post-quantum cryptography.
Lesson 7: Authentication of people: passwords. Authentication protocols: Diffie-Hellman.
Lesson 8: Security handshakes.
Lesson 9: Secret sharing.
modalità di accertamento finale: Development task on one of the topics covered in the course.
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Electromagnetic Fields in Medicine: Principles and Applications in Neuromodulation and Stimulation Therapies
data presunta: Febbraio 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 18
docente del corso: Micol Colella qualifica: Ricercatore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: Introduction and basis of EM field interaction mechanisms with the human body
Lesson 2: EM field interactions with the nervous system (Part I): Magnetically based therapies
Lesson 3: EM field interactions with the nervous system (Part II): Electrically based therapies
Lesson 4: Computational tools for EM dose evaluation
Lesson 5: Key Practical Lesson I: Computational modelling of a TMS device
Lesson 6: Key Practical Lesson II: Computational modelling of a tDCS device
modalità di accertamento finale: Dosimetric evaluation of a therapeutic technic with a simulation software
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Elementi di Comunicazione Tecnico-Scientifica (ECTS)
data presunta: Marzo 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 12
docente del corso: Fabrizio Frezza qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: Introduction to the course and its framework. Prerequisites. Description of course content. Final exam procedures. Introduction to the lecturer: research activities, laboratory, research group, websites, YouTube channel. Available web resources (Research Gate, Academia, LinkedIn, Google Scholar, EMPossible, ScattPort, Sixty Symbols). Teaching and e-learning platforms (Sapienza Course Catalogue, Moodle, Classroom, OneNote, YouTube). Textbooks and course materials: open access journals; free books. Repositories (e.g. ArXiv). Opening video: Italo Calvino: three keys, three talismans for the year 2000 (from the interview “Italo Calvino: the ages of man” for the television programme “Twenty Years to the Year 2000”).
Lesson 2: Journals and tutorial publications (e.g. IEEE Proceedings, IEEE Standards; IEEE Antennas and Propagation Magazine, IEEE Microwave Magazine). Advanced journals and publications (e.g. IEEE Transactions on Education; IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Journal of Microwaves; IEEE Transactions on Antennas and Propagation, IEEE Open Journal of Antennas and Propagation). Annotated texts, Introduction: Study and studies: acquaintances and friends (Lucio Anneo Seneca; Leonardo da Vinci). Preparation of an oral presentation. Video: Steve Jobs introduces iPhone (from the Macworld San Francisco 2007 Keynote Address, 9 January 2007). Soft Skills, Sapienza 2024 cross-disciplinary courses. Artificial Intelligence Tools, AI (e.g. ChatGPT, Generative Pretrained Transformer). Commented texts, Introduction: Reading, Speaking, Writing (Francis Bacon); Scientific Works and Scientific Work (Richard Feynman).
Lesson 3: The stages of an oral presentation: before, during, after. Strategies for capturing interest and attention. Video: The Nano Song.
Lesson 4: Description of the contents of an article. Commented texts: Knowledge and Books (Erasmus of Rotterdam, Francis Bacon, Anonymous, Arthur Schopenhauer, Bernard Lonergan); The Telephone (James Clerk Maxwell); The Telescope (Galileo Galilei). Reading a scientific article: different reading methods. The standard structure of a scientific article, the role of the Introduction. Description of the contents of an article. Strategies for capturing interest and attention.
Lesson 5: Testi profetici: La profezia della telefonia mobile e satellitare (Guglielmo Marconi); La teorizzazione-profezia del Machine Learning e del Deep Learning (da Alan Turing, Google e Italo Calvino); Il Linguaggio della Scienza e la Corrispondenza fra gli Scienziati (Galileo Galilei; Paul Cézanne; Michael Faraday, James C. Maxwell); Gli scritti di Faraday (J.M. Thomas, Michael Faraday: La storia romantica di un genio). Video. Discorso di Steve Jobs ai neolaureati di Stanford (12 giugno 2005).
Lesson 5: Practical exercises.
modalità di accertamento finale: The test consists of the selection and presentation of a scientific article of a popular nature.
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Graph-based Learning: from Graph Theory to Graph Neural Networks
data presunta: Maggio 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 18
docente del corso: Tiziana Cattai qualifica: Ricercatore affiliazione: Italiana
programma delle attività: • Lesson 1 (3h): Introduction to graph theory: representations, properties, and key operations. Applications of fundamental concepts on real data.
• Lesson 2 (3h): Fundamentals of graph signal processing: graph Laplacian, spectral decomposition, and graph Fourier transform.
• Lesson 3 (3h): Advanced topics in graph signal processing: graph filters, sampling, and reconstruction.
• Lesson 4 (3h): Fundamentals of graph neural networks, spectral and spatial approaches.
• Lesson 5 (3h): Applications of GNNs in communication and social networks.
• Lesson 6 (3h): Graph-based modeling for water distribution networks: line graphs and flow reconstruction; introduction to dynamic and heterogeneous graphs.
• Lesson 7 (2h): application of state-of the art GNN to real data
modalità di accertamento finale: Small project assignment on one of the topics of the course.
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Polarization: from foundations to radar applications
data presunta: Luglio 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 18
docente del corso: Ferdinando Nunziata qualifica: Professore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: Propagation of polarized electromagnetic waves.
Lesson 2: Polarization: 2D formalism and descriptors.
Lesson 3: Polarization: 3D formalism and descriptors.
Lesson 4. The scattering of polarized waves.
Lesson 5: Polarimetric microwave probes: polarimetric radar.
Lesson 6: Polarimetric radar descriptors.
Lesson 7: Target decomposition methods.
Lesson 8: Polarimetric SAR: Ocean applications.
Lesson 9: Polarimetric SAR: Land applications.
modalità di accertamento finale: Development task on one of the topics covered in the course.
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Quantum Communication Systems
data presunta: Febbraio 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 18
docente del corso: Mario Zitelli qualifica: Ricercatore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: Optical communication systems: attenuation, dispersion and polarization effects.
Multichannel transmission. WDM.
Lesson 2: Qubits and qudits. Basics on quantum key distribution (QKD).
Lesson 3: Quantum information over noisy channels. Entropy.
Lesson 4: Capacity of noisy channels. No-cloning theorem. Entangled channels.
Lesson 5: The BB84 and COW QKD protocols.
Lesson 6: Quantum transmission based on polarization. Free space systems.
Lesson 7: Quantum transmission based on time-bin and phase.
Lesson 8: Plug and play transmission systems.
Lesson 9: Multilevel and new quantum systems.
modalità di accertamento finale: Discussion of a scientific paper related to the course.
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State-of-the-Art MEMS and Microdevices for Human Health
data presunta: Febbraio 2027 - tipologia: riconducibile al progetto formativo - modalità di erogazione: Ex-cathedra - numero ore: 12
docente del corso: Alessio Buzzin qualifica: Ricercatore affiliazione: Italiana
programma delle attività: Lesson 1: MEMS introduction, definition and basic concepts.
Lesson 2: MEMS physics and scaling rules.
Lesson 3: MEMS technology.
Lesson 4: MEMS packaging and interconnections.
Lesson 5: Analysis and discussion of devices applied to human health at the state of the art in scientific literature.
Lesson 6: Analysis and discussion of solutions currently on the market.
modalità di accertamento finale: Discussion of a scientific paper related to the course.
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