Scienze Naturali, Scienze dei Sistemi Naturali,
Evoluzione del comportamento animale e dell’uomo

Nozioni di base di calcolo delle probabilità, di analisi matematica per funzioni a una e più variabili.

Nessun corso

L'insegnamento si propone di presentare i

i principali modelli matematici
evoluzionistici:
- la derivazione dei modelli classici in ecologia e biologia evoluzionistica:
la crescita logistica e malthusiana
- modelli di interazione tra specie del tipo Lotka-Volterra e modelli
epidemiologici.
- elementi di base di teoria dei giochi e di ottimizzazione dinamica
che servono per comprendere i principali modelli evoluzionistici per
il comportamento animale e dell'uomo sviluppati negli ultimi decenni.

Sarà proposto l'uso di software specifico (Wx-Maxima e foglio di
calcolo) per trattare alcuni aspetti.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Conoscenza dei principali modelli di evoluzione del comportamento basate sulla teoria dei giochi, e in parallelo dei principali modelli di dinamica delle popolazioni.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Capacità di utilizzare semplici modelli matematici in biologia evolutiva, sviluppando in particolare le competenze di: produrre e leggere le diverse rappresentazioni di un modello dinamico discreto o continuo;formulare in termini di successioni ricorsive o di equazioni differenziali le modellizzazioni proposte nel corso e saperle riconoscere /interpretare tali rappresentazioni matematiche
calibrare i parametri dei modelli sulla base di dati empirici, determinare in modo approssimato l'andamento di un modello anche usando software (Excel), analizzare il comportamento a lungo termine del modello (equilibri, stabilità).
Capacità di utilizzare i concetti acquisiti per l'interpretazione e la comprensione di articoli scientifici e testi specialistici anche in lingua inglese sugli argomenti affrontati.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO
capacità di valutare criticamente i risultati dei modelli studiati e comprenderne le implicazioni. Capacità di utilizzare i concetti acquisiti per l'interpretazione e la comprensione di articoli scientifici e testi specialistici anche in lingua inglese sugli argomenti affrontati.

ABILITÀ COMUNICATIVE Saper articolare un discorso, fornire spiegazioni e argomentazioni con diagrammi ed esempi per illustrare gli argomenti del corso.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
capacità di focalizzazione sugli aspetti più rilevanti dell'informazione scientifica

1) Sistemi dinamici discreti con esempi su crescita logistica e
malthusiana, modelli di Fibonacci.
2) Sistemi dinamici continui, in particolare i modelli esponenziali e
logistico; sistemi dinamici continui in più varibili e popolazioni
interagenti (modelli del tipo Lotka-Volterra e modelli epidemiologici)
3) Introduzione alla teoria dei giochi. Giochi in forma normale, a
somma nulla e di tipo generale. Equilibri di Von Neumann e di Nash.
Ottimi secondo Pareto. Esempi: Il dilemma del prigioniero, la
battaglia dei sessi, chicken. Esempi di descrizione del comportamento
animale utilizzando la teoria dei giochi: falco e colomba e sue
variazioni. Strategie di accoppiamento. Il principio dell'handicap.
Giochi ripetuti ed evoluzione della cooperazione: automi decisionali,
tit for tat, e sue varianti.
4) Evoluzione del comportamento: la dinamica del replicatore.
Equilibri dinamici e strategie evolutivamente stabili.
5) La dinamica del replicatore e la genetica di popolazioni.
Equilibrio di Hardy-Weinberg e sue varianti. Stabilità di tratti
negativi.

Per l’AA 23-24, le lezioni saranno svolte in presenza. Le lezioni, frontali, consisteranno di parti teoriche ed esercitazioni, che comprenderanno la risoluzione di esercizi in vista del test finale, e l'utilizzo di software dedicato per la risoluzione e la simulazione di problemi di dinamica e genetica delle popolazioni. Verranno inoltre forniti periodicamente esercizi da svolgere autonomamente per l'autovalutazione delle conoscenze acquisite.

Per l’AA 23-24, gli esami si svolgeranno in presenza.

La prova d'esame sarà svolta sulla piattaforma moodle e consisterà in
- un quiz con 8 domande a risposta chiusa (scelta multipla, vero/falso, completamento ecc)
- una domanda aperta a cui si dovrà brevemente rispondere al computer

Una volta corretta la prova i docenti comunicheranno (via mail o tramite ESSE-3) il voto d'esame e gli studenti avranno la possibilità di non accettare il voto e ripetere l'esame all'appello successivo.

Il voto finale è espresso in trentesimi.