Matematica Oltre i Banchi

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Matematica Oltre i Banchi

Matematica oltre i banchi ha l'obiettivo di mostrare aspetti non scolastici della matematica;  una giornata di gare, applicazioni e ricerca per studenti delle scuole superiori, organizzata dal Dipartimento di Matematica e Applicazioni.

L'evento si articola in tre parti:

  • una gara a squadre: due ore in cui squadre di 7 studenti si affronteranno su 21 problemi di algebra, combinatoria, geometria e teoria dei numeri
  • gli assaggi di matematica, dove offriremo anteprime ed esperienze di matematica universitaria, tramite giochi, problemi e curiosità
  • il lavoro del matematico, ovvero due conferenze di divulgazione su temi di ricerca, in cui si cercherà di dare un'idea di cosa fanno davvero i matematici (o almeno alcuni di loro).

Prossima Edizione

Matematica Oltre i Banchi 2026 - In via di definizione

Ultima Edizione

MOiB 2025

La giornata Matematica Oltre i Banchi 2025 si è tenuta l’11/04/2025. Di seguito sono consultabili il programma dell'evento, gli abstract dei seminari, locandine e foto.

Programma

ore 09:00-09:30 accoglienza dei partecipanti (U2-08b e U2-07)

ore 09:30-11:30 gara a squadre (U2-08b)

ore 09:30-12:30 laboratori di matematica (U2-06 e U2-07)

ore 12:30 pranzo (Galleria della Scienza)

ore 13:00-14.30 assaggi di matematica (Galleria della Scienza)

ore 14:30 premiazioni della gara a squadre (U3-01)

ore 15:00 conferenze: il lavoro del matematico (U3-01)

ore 17:30 saluti finali (U3-01)

 

Assaggi di matematica

Esperienze guidate di esplorazione della matematica

Puzzle Poliedrici Costruzione, composizione e scomposizione di poliedri per esplorare le loro proprietà e le formule di volume.

Cosa c'entrano le frazioni con i nodi? Esploreremo i legami tra frazioni e teoria dei nodi attraverso un'esperienza interattiva chiamata la danza dei nodi. Attraverso semplici manipolazioni di due corde e intrecci, emergeranno concetti matematici chiave legati alle frazioni e all’algoritmo euclideo.

Giochi a due - chi vince? Un’introduzione alle strategie vincenti per i giochi cosiddetti “a informazione perfetta” e alla loro formalizzazione … giocando tra di voi!

C’è infinito e infinito! Un'introduzione ad alcune delle proprietà dell'infinito in matematica, e ad alcuni importanti paradossi che lo coinvolgono.

Quadratura del cerchio Approssimazioni del valore di π greco da Archimede a Gauss, usando infiniti poligoni o forse solo il quadrato.

Frattali e infinto Una introduzione al concetto di frattale, con costruzione di esempi, e una riflessione sull'esistenza di oggetti di perimetro infinito ma area finita.

"Scegliere a caso": cosa vuol dire davvero? Una riflessione guidata sul concetto di scelta casuale attraverso il paradosso di Bertrand.

Numeri periodici e il teorema di Fermat-Eulero Un'introduzione al piccolo teorema di Fermat, e al teorema di Eulero che lo generalizza, partendo dall'espansione decimale periodica dei numeri razionali.

 

Assaggi di matematica

Cosa si studia in una Laurea in Matematica: anteprime e informazioni

Probabilmente Strano - Come la teoria della probabilità ci aiuta contro le intuizioni ingannevoli

Tassellazioni del piano - Da Escher al tassello Einstein

Aritmetica Floating Point - Precisione tra Numeri e Paradossi

Matematica interattiva - Una postazione multimediale permetterà di accedere a applet interattive che presenteranno problemi in vari ambiti della matematica o permetteranno di visualizzare oggetti matematici.

Paradossi da leccarsi i baffi - Gelatai, elezioni e altre stranezze!

Geometria dei poliedri - Un invito discreto allo studio delle superfici

Critica della ragion ... Podistica - Perdersi seguendo i ponti di Konigsberg e altri percorsi impossibili.

…e un punto di orientamento sul corso di laurea in Matematica

 

Il lavoro del matematico

Cosa fa, per lavoro, un matematico in università?

Prof. Silvia Gazzola (UniPi) Da effetti a cause: la matematica dei problemi inversi

Abstract: Spesso si tende a pensare alla modellazione matematica come ad uno strumento che, date una serie di ipotesi e condizioni iniziali, ci permette di calcolare l’evoluzione di un processo, seguendo una sorta di collegamento naturale fra causa ed effetto. I problemi inversi stravolgono questo flusso, partendo da alcuni effetti (dati) e ricostruendone le cause (quantità di interesse).

Nonostante questo possa sembrare artificioso, i problemi inversi abbondano nella vita quotidiana: per esempio, stiamo risolvendo un problema inverso quando cerchiamo di correggere un’immagine sfocata, oppure quando catturiamo immagini dell’interno di oggetti a cui possiamo accedere solo dall’esterno (si pensi alle TAC effettuate per ragioni mediche).

I problemi inversi non sono banali da risolvere, in quanto spesso gli stessi dati possono essere associati a quantità di interesse diverse, e piccole perturbazioni nei primi possono causare enormi perturbazioni nelle seconde.

In questo intervento vi spiegherò come i problemi inversi nell’ambito del restauro di immagini e della tomografia possono essere modellati e vi guiderò attraverso possibili metodi di risoluzione, evidenziando recenti sviluppi della ricerca in questo ambito e domande aperte.

 

Prof. Luigi Amedeo Bianchi (UniTn) Provando (e sbagliando) s'impara: la matematica dell'apprendimento per rinforzo

Abstract: L’Apprendimento per Rinforzo (Reinforcement Learning) è una tecnica nell'ambito dell’Intelligenza Artificiale, ispirata al modo in cui gli esseri viventi apprendono attraverso esperimenti, errori e ricompense. In questa introduzione, esploreremo le basi matematiche di questo metodo, concentrandoci su concetti chiave come processi di decisione di Markov, funzioni di valore e algoritmi di apprendimento. Con esempi semplici ma anche divertenti, vedremo come la matematica gioca un ruolo fondamentale nell’addestrare agenti a prendere decisioni ottimali, ma anche quanto ancora ci sia da scoprire.

 

MOiB 2024

La giornata Matematica Oltre i Banchi 2024 si è tenuta il 19/04/2024. Di seguito sono consultabili il programma dell'evento, gli abstract dei seminari, locandine e foto.

Programma:

ore 09:00 accoglienza dei partecipanti (aula U2-08b)
ore 09:30 gara a squadre e premiazione (aula U2-08b)
ore 12:00 pranzo (Galleria della Scienza lato sud)
ore 13:00 assaggi di matematica (Galleria della Scienza)
ore 15:00 il lavoro del matematico (aula U2-07) 
ore 17:30 saluti finali (aula U2-07)

 

Assaggi di matematica

Cosa si studia in una Laurea in Matematica: anteprime e informazioni

I segreti della matematica - Cifrare e decifrare messaggi
Probabilmente Strano - Come la teoria della probabilità ci aiuta contro le intuizioni ingannevoli
Appiattiamo la Terra - Misteri ed insidie nelle cartine geografiche
Tassellazioni del piano - Da Escher al tassello Einstein
Aritmetica floating-point - Come uccidere i vostri amici con un codice informatico
Alla ricerca dei numeri primi - Quanti sono i numeri primi e come (non) trovarli: dal crivello di Eratostene al PRIMEGAME di Conway.

 

Il lavoro del matematico

Cosa fa, per lavoro, un matematico?

Dott. Luca Sabatini (Queen's U. Belfast) - "Dalle equazioni all'algebra moderna: una breve storia della Teoria dei Gruppi"

Abstract: Parigi, 29 maggio 1832. Nel cuore della notte, alla vigilia di un duello, Évariste Galois, poco più che ventenne, prende in mano per l'ultima volta un manoscritto pieno di equazioni e teoremi che aveva scritto quattro anni prima. "Non ho tempo! Non ho tempo!" scrive freneticamente a margine. Oltre alla soluzione di un famoso problema che ossessionava da secoli le menti di grandi matematici, quel manoscritto segnava l'inizio della Teoria dei Gruppi, una delle più importanti branche dell’algebra astratta. Oggi le idee di Galois vengono studiate in tutto il mondo, e hanno applicazioni che probabilmente nemmeno lui avrebbe immaginato. I matematici moderni hanno più tempo di lui, ma molte delle loro domande più importanti rimangono veri e propri misteri.

 

Prof. Annalisa Massaccesi (UniPd) - "Bolle di sapone e reti minime: problemi di ottimizzazione di forma (per umani, cetacei e pinguini)"

Abstract: In questo seminario esamineremo alcuni famosi problemi di ottimizzazione di forma (un settore dell'analisi matematica al confine tra il calcolo delle variazioni e l'analisi geometrica), cominciando dal problema isoperimetrico, noto anche come problema di Didone, passando poi al problema di Plateau e al problema "unidimensionale" delle reti minime, di cui il problema di Steiner è un caso particolare. Se il tempo e l'aula lo consentono, mostrerò alcuni semplici esperimenti con le pellicole saponate.

Locandina MOiB24

Il Lavoro del Matematico MOiB24

Foto dell'evento

 

MOiB 2023

La giornata Matematica Oltre i Banchi 2023 si è tenuta il 27/4/23, nell'ambito degli eventi per i 25 anni dell'Università di Milano-Bicocca. Qui sotto il testo della gara a squadre, gli abstract delle due conferenze, i link alle foto dell'evento e ai video delle due conferenze.

Gli assaggi di matematica proposti erano i seguenti:

I segreti della matematica - Cifrare e decifrare messaggi
Un invito alla topologia - Corde che si avvolgono, si deformano, ma non si spezzano!
Probabilmente Strano - Come la teoria della probabilità ci aiuta contro le intuizioni ingannevoli
Appiattiamo la Terra - Misteri ed insidie nelle cartine geografiche
Curve di Beziér - Da punti, segmenti, mesh.... al design e alla computer graphic
Topologia e curvatura dei poliedri - Un approccio discreto ad alcuni aspetti della teoria delle superfici: la costante di Eulero e il teorema perduto di Cartesio.
Rompicapo e algebra astratta: un incontro inaspettato - Le strutture algebriche dietro alcuni classici rompicapo, come il cubo di Rubik o il gioco del 15

Le due conferenze su il lavoro del matematico sono state tenute da:

  • prof. Marco Abate (Unipi) - Il girasole di Fibonacci
  • prof. Alessandra Caraceni (SNS) - Percolazione in due dimensioni: Fuga dal labirinto infinito

 

Crossings

L'iniziativa "Crossing" mira ad accogliere all’Università di Milano-Bicocca alcuni tra i protagonisti della matematica internazionale. Ogni ricercatore invitato terrà due seminari durante il suo soggiorno: uno focalizzato su un argomento specifico e il secondo pensato in un'ottica più ampia. Lo scopo principale è favorire collaborazioni scientifiche, promuovere l'interazione tra i giovani e la ricerca avanzata, e diffondere le idee più recenti e innovative.

Prossimi Incontri

Gérard Besson (Université Grenoble Alpes)

  • 21/05/25 - Technical Seminar: On the intrinsic geometry of horospheres in negative curvature
  • 22/05/25 - Math Forum: Some curious open manifolds

Incontri Passati

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Locandina

Camillo DE LELLIS: Institute for Advanced Study - Princeton. Stampacchia Medal (2009), Fermat Prize (2013), Caccioppoli Prize (2014), Maryam Mirzakhani Prize in Mathematics (2022).

Nei giorni 24 e 27 Febbraio 2025 presso le sedi dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, si sono tenuti i seguenti incontri:

#1

Titolo: Area-minimizing integral currents: singularities and structure

Abstract: Area-minimizing integral currents were introduced by De Giorgi, Federer, and Fleming to build a successful existence theory for the {\em oriented} Plateau problem. While celebrated examples of singular minimizers were discovered soon after, a first theorem which summarizes the work of several mathematicians in the 60es and 70es (De Giorgi, Fleming, Almgren, Simons, and Federer) and a second theorem of Almgren from 1980 give general dimension bounds for the singular set which match the one of the examples, in codimension 1 and in general codimension respectively.

 

#2

Titolo: When reason produces monsters while it is wide awake

Abstract: I turn with terror and horror from this lamentable scourge”. This sentence was uttered by a very famous mathematician towards the end of the XIX century, while referring to the work of another very famous colleague. The object which generated such virulent reaction is actually nowadays rather well accepted, in fact it is often mentioned in basic textbooks on differential calculus. In this lecture I will argue that it is just the first of a long series of counterintuitive mathematical constructions, which all share some common aspects. I will touch upon famous examples of the fifties, sixties, eighties and nineties of the last century, all looking like bizarre games of mathematicians made to defy common sense. However I will finally turn to some discoveries of the last few years, which confirm an old hypothesis of a theoretical physicist, recipient of the Nobel prize in chemistry!

 

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Locandina

Michael COWLING: University of New South Wales

Nei giorni 10 e 13 Giugno 2024 presso le sedi dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, si sono tenuti i seguenti incontri:

#1

Titolo: Admissibility of uniformly bounded representations of $SL(2,R)$ on Hilbert spaces

#2

Titolo: What else do we know about uniformly bounded representations on Hilbert spaces?

 

Abstract: These presentations are based on work in collaboration with Francesca Astengo (Genova) and Bianca di Blasio (Milano Bicocca). This work will be integrated into its historical and mathematical context. From about 1950, there has been considerable study of the representations $\pi$ of the group $G := SL(2,R)$, andmore generally those of semisimple Lie groups, on Hilbert spaces $\cH$. Some of these representations areisometric, that is, $\| \pi(g)\xi \| = \| \xi \|$ for all $g \in G$ and $\xi \in \cH$. Others are uniformly bounded, that is, theoperator norms of the $\pi(g)$ are uniformly bounded in $G$. An early question (1950) of Dixmier was whether every uniformly bounded representation of a locally compact groupis similar to a unitary representation; a counterexample was found by Ehrenpreis and Mautner in 1955. During thissame period, Harish-Chandra introduced the concept of admissible representation (which means essentiallyaccessible with the tools of algebra) and showed that irreducible unitary representations are admissible. In 1988 Soergel constructed an example of a nonadmissible isometric representation of $G$ on a Banach space, using thenegative solution of the so-called invariant subspace problem in Banach spaces (due to Enflo and Read). Recentlytwo proposed solutions of the same problem in Hilbert spaces (by Enflo and by Neville have appeared; these bothclaim that the invariant subspace problem has a positive solution.

In the first talk, we show that if the proposed solutions to the invariant subspace problem in Hilbert spaces are valid, then uniformly bounded representations of $SL(2,R)$ are admissible.

In the second, we ask what uniformly bounded representations are good for. We present a summary of known resultsabout them and mention a few of their applications (one of which is still conjectural).

 

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Locandina Crossings

Aaron Naber: New Horizons in Mathematics prize for 2018 and Fermat prize for 2023 F. Burgess Professor of Mathematics at Northwestern University.

Nei giorni 29 Febbraio e 01 Marzo 2024 presso le sedi dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, si sono tenuti i seguenti incontri:

#1

Titolo: Structure and Regularity of Nonlinear Harmonic Maps

Abstract: We will consider harmonic maps between Riemannian manifolds u:M->N .  The first part of the talk will discuss and explain the known regularity of such mappings, in particular joint work with Daniele Valtorta on the size and rectifiability of the singular sets.  The second part of the talk will focus on sequences of such mappings u_j:M->N, where it is known that blow-up can occur on a m-2 dimensional subset.  This blow-up is characterized by the so-called defect measure, which we will review and discuss.  In recent joint work with Valtorta we have proved the energy identity, a conjectured explicit description of the defect measure in terms of bubble energy counting.

#2

Titolo: Ricci Curvature, Fundamental Group and the Milnor Conjecture

Abstract: Crossings between geometry, algebra and analysis. In 1968 Milnor conjectured that there is a powerful link between Ricci curvature and the fundamental group of a manifold. After 50 years, we discuss a counterexample, because math never stops being surprising. In particular, it was conjectured by Milnor in 1968 that the fundamental group of a complete manifold with nonnegative Ricci curvature is finitely generated.  In this talk, we will discuss a counterexample, which provides an example M^7 with Ric>= 0 such that \pi_1(M)=Q/Z is infinitely generated.  The work is joint with Elia Brue and Daniele Semola. There are several new points behind the result.  The first is a new topological construction for building manifolds with infinitely generated fundamental groups, which can be interpreted as a smooth version of the fractal snowflake.  The ability to build such a fractal structure will rely on a very twisted glueing mechanism.  Thus the other new point is a careful analysis of the mapping class group \pi_0Diff(S^3\times S^3) and its relationship to Ricci curvature.  In particular, a key point will be to show that the action of \pi_0Diff(S^3\times S^3) on the standard metric g_{S^3\times S^3} lives in a path connected component of the space of metrics with Ric>0.

 

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Istituto Nazionale di Alta Matematica - Unità di Milano-Bicocca

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Dip Mat

L'Istituto Nazionale di Alta Matematica (INdAM) è un Ente di ricerca fondato nel 1939, con il compito di incentivare la ricerca e la formazione matematica sul territorio nazionale, sostenendo la cultura matematica in Italia e promuovendo progetti di ricerca nazionali ed europei. Presso il Dipartimento di Matematica e Applicazioni dell’Università di Milano-Bicocca è presente una sezione dell’INdAM con lo scopo di promuovere le attività suddette, garantendone un elevato livello di qualità scientifica.

Laboratorio: La matematica delle epidemie

In questo laboratorio, attraverso attività interattive, i partecipanti possono scoprire come ci siano diversi aspetti da considerare quando si modellizzano le epidemie.

I modelli di crescita appaiono non immediatamente intuitivi, per questo con l'aiuto di quiz e simulazioni dinamiche vedremo quali caratteristiche dobbiamo aspettarci dall'evoluzione temporale di una epidemia.

La scansione delle attività proposte è la seguente:

  1. Epidemie-introduzione: Le epidemie: cosa sono e come studiarle

  2. Sondaggio wooclap: Le variabili in una epidemia

  3. Epidemie-primo modello: Le epidemie: un primo modello

  4. La crescita-esponenziale: Riflettiamo sulla crescita esponenziale

  5. Sondaggio wooclap: La crescita e la decrescita esponenziale

  6. Sperimenta con Excel o Geogebra il comportamento della funzione esponenziale (cambiamo la base e cambiamo entrambi i parametri)

  7. Sondaggio wooclap: I parametri dell'esponenziale

  8. Da-esponenziale-a-SIR: Dal modello esponenziale al modello SIR

  9. Sondaggio wooclap: Come rendere più realistico il modello

  10. Il modello SIR

  11. Sondaggio wooclap: Il parametro R0

  12. Geogebra: gioca coi parametri del modello SIR

  13. Geogebra: la dipendenza dalla numerosità

  14. Aggiungiamo complessità: Verso modelli sempre più realistici

  15. Simulazione interattiva python: diramazione ("esponenziale aleatorio")

  16. Simulazione interattiva python: SIR stocastico

  17. Video simulazioni contatto da Youtube (fase infettiva) (guarigione)

  18. Discussione finale.