I processi dinamici presenti in svariati contesti quali, ad esempio, la robotica, l'automazione di fabbrica, le reti, e i sistemi economici, non hanno soltanto un comportamento di natura continua, quale quello studiato tradizionalmente nella teoria dei sistemi e dei controlli automatici, ma anche un'importante componente "discreta," dovuta all’occorrenza di "eventi" asincroni (ad esempio, guasti) che possono modificare istantaneamente lo stato del sistema stesso. Lo studio di sistemi di natura discreta si differenzia notevolmente da quello dei classici sistemi nei quali lo stato evolve con continuità. Scopo di questo corso è introdurre gli elementi della modellistica dei sistemi dinamici a stati ed eventi discreti, svilupparne la relativa teoria, in contesto deterministico e stocastico, e quindi analizzarne il comportamento e quantificarne le prestazioni, sia per via analitica che per via di simulazione su calcolatore.

- Conoscenza degli strumenti analitici per la rappresentazione di sistemi dinamici a eventi discreti, in contesto sia deterministico che stocastico;
- Capacità di modellare semplici problemi che sorgono nei campi dei processi produttivi automatici e gestionali;
- Capacità di valutare le prestazioni del sistema, sia per via analitica che simulativa, e di dimensionare i parametri del sistema in fase di progetto;
- Comprensione delle caratteristiche dei sistemi interconnessi a rete.

Conoscenza di base di calcolo delle probabilità, analisi matematica, algebra lineare. Può essere utile (anche se non strettamente richiesta) la conoscenza di base della teoria dei sistemi o dei controlli automatici.

- Modellistica dei sistemi dinamici a eventi discreti: stati, eventi, transizioni, grafi.
- Richiami di teoria della probabilità e di algebra lineare.
- Sistemi dinamici a eventi discreti, macchine a stati temporizzate, formalismi di specifica.
- La simulazione dei sistemi dinamici a eventi discreti.
- Processi stocastici; distribuzione di Poisson, esponenziale e Gamma.
- Catene di Markov a tempo continuo e a tempo discreto.
- Teoria delle code Markoviane.
- Reti di code aperte e reti di code chiuse. Metodi di soluzione.
- Problemi di ottimizzazione del flusso su reti.
- Esempi di problemi tratti da svariati contesti applicativi.

Il corso è organizzato in lezioni ed esercitazioni in aula. Le esercitazioni sono basate su "schede" di esercizi nelle quali gli studenti sono chiamati a risolvere sia problemi di natura analitica sia problemi che richiedono l’uso del calcolatore (software StateTra per modellazione e analisi di sistemi ad eventi discreti, e Matlab) per simulare, stimare, valutare e ottimizzare le prestazioni di un processo.

Il materiale didattico relativo al corso consiste nel testo sotto riportato, affiancato da dispense integrative pubblicate in rete dal docente.

G. Calafiore, "Elementi di Automatica," CLUT (II edizione).

I crediti relativi al corso vengono acquisiti a seguito del superamento di un esame scritto. Il voto finale viene calcolato sulla base del risultato del test scritto, integrato eventualmente da una valutazione quantitativa dell’attività svolta durante le esercitazioni, secondo modalità specificate dal docente.