ZIBALDONE DI PENSIERI SULL EVOLUZIONE DELLA SCIENZA DEI SISTEMI E DEL CONTROLLO - DA MAXWELL A KALMAN, E. Sergio Bittanti Bologna - 18 novembre 2014

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Marcellina Mosca
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1 ZIBALDONE DI PENSIERI SULL EVOLUZIONE DELLA SCIENZA DEI SISTEMI E DEL CONTROLLO - DA MAXWELL A KALMAN, E Sergio Bittanti Bologna - 18 novembre 2014

2 nato a Adams prize Nel 1856 il premio Adams (istituito dall Università di Cambridge per commemorare l astronomo J Adams) viene assegnato a J C Maxwell, studente al Trinity College

3 saggio sugli anelli di Saturno

4 saggio sugli anelli di Saturno LOGICA DI STUDIO ADOTTATA DA MAXWELL Si formula una ipotesi di lavoro ragionevole Si costruisce il modello matematico Si studiano le proprietà del modello ottenuto Sono tali proprietà plausibili?

5 saggio sugli anelli di Saturno LOGICA DI STUDIO ADOTTATA DA MAXWELL Si formula una ipotesi di lavoro ragionevole Si costruisce il modello matematico Si studiano le proprietà del modello ottenuto Sono tali proprietà plausibili? NO > ipotesi da rigettare SI > ipotesi non falsificata

6 IDENTIFICAZIONE: INDIVIDUAZIONE DEL MODELLO APPROPRIATO Si ipotizzano vari modelli esplicativi identificazione Si validano i modelli rispetto ad osservazioni sperimentali Si sceglie il modello più appropriato nella famiglia Se risultati non soddisfacenti, si cambia famiglia

7 saggio sugli anelli di Saturno LOGICA DI STUDIO ADOTTATA DA MAXWELL Si formula una ipotesi di lavoro ragionevole Si costruisce il modello matematico Si studiano le proprietà del modello ottenuto Sono tali proprietà plausibili? STABILITA

8 saggio sugli anelli di Saturno IPOTESI ESPLORATE NEL SAGGIO A) GLI ANELLI SONO CORPI SOLIDI UNIFORMI Legge di Newton >> modello matematico instabile gli anelli si sarebbero disintegrati da tempo

9 saggio sugli anelli di Saturno IPOTESI ESPLORATE NEL SAGGIO DI MAXWELL B) ANELLI COMPOSTI DI VARIE PARTI NON RIGIDAMENTE CONNESSE TRA LORO modello matematico ricavato in base a - numero delle parti costituenti, - loro densità in rapporto a quella di Saturno - loro disposizione intorno a Saturno

10 saggio sugli anelli di Saturno B) ANELLI COMPOSTI DI VARIE PARTI NON RIGIDAMENTE CONNESSE TRA LORO In certe situazioni modello stabile Ipotesi plausibile

11 Maxwell e la stabilità Controllo automatico di velocità nelle macchine a vapore mediante regolatore di Watt feedback automatica

12 1868 On Governors Stabilità: I have not been able completely to determine these stability conditions for equations of a higher degree than the third; but I hope that the subject will obtain the attention of mathematicians.

13 1877 Adams prize studio della stabilità assegnato a Edward J. Routh ( ) (condizione necessaria e sufficiente) criterio di Routh

14 Anni quaranta: AA (Anti Aircraft) servo problem pericolo giallo anticipare la posizione futura di un velivolo in modo da colpirlo con un proiettile antiaereo proveniente da terra o da altro aereo nonostante il ritardo dovuto al moto del velivolo e del proiettile

15 pericolo giallo Mathematical theory of prediction US Defense Committee NDRC (National Defense Research Committee) contratto con MIT per General Mathematical Theory of Prediction and Applications Norbert Wiener principal investigator

16 pericolo giallo the yellow peril Extrapolation, Interpolation, and Smoothing of Stationary Time Series with Engineering Applications NDRC Report to the Services 370, February 1, (pubblicato dopo la guerra nel 1949 da MIT Press)

17 pericolo giallo Cybernetics or the control and communication in the animal and the machine 1948

18 IMAD Filtraggio : e predizione (i processi casuali entrano nel mondo dell ingegneria) pericolo giallo Andrej Kolmogorov Norbert Wiener

19 pericolo giallo Mathematical Theory of prediction Sempre più matematica nell ingegneria

20 BIG BANG Convegno Internazionale sui Problemi dell Automatismo Milano aprile partecipanti Automatic Control Congress Heidelberg settembre partecipanti

21 Big Bang GIORNATE DELLA SCIENZA DEL CNR 1956 Eventi gemelli: Convegno Internazionale sui Problemi dall Automatismo & Mostra Internazionale dell Automatismo al Museo della Scienza e della Tecnica di Milano

22 1956 Automatic Control Congress Heidelberg settembre Big Bang

23 Big Bang Automatic Control Congress Heidelberg 27 settembre 1956 Giuseppe Evangelisti

24 Big Bang IFAC World Congress Mosca 1960

25 Big Bang R.E. Kalman: On the General Theory of Control Systems IFAC World Congress, Moscow 1960 Il problema del controllo posto su una solida base con approccio a spazio di stato impianto e controllore descritti con equazioni di stato

26 Big Bang R.E. Kalman: A new approach to linear filtering and prediction problems J. Basic Engineering, 1960 Il problema del filtraggio e della predizione posti su una solida base con approccio a spazio di stato

27 2nd Convegno Internazionale sui Problemi dell Automatismo Politecnico di Milano 18 Settembre >2006

28 1956 >2006 2nd Convegno Internazionale sui Problemi dell Automatismo Atti1956 Atti 2006

29 IFAC World Congress 28 agosto 2 settembre A long road Proposta: Groningen 30 agosto 2003 San Pietroburgo 19 giugno 2004

30 19 IFAC World Congress 28 agosto 2 settembre 2011

31 esplosione di eventi, presidenze oggi IFAC World Congress IEEE Conference on Decision and Control presidenza IFAC presidenza IEEE CSS presenza nei comitati e nelle redazioni di riviste internazionali di primo livello

32 esplosione di applicazioni processi industriali aerospazio automobili e sistemi di trasporto biologia oggi

33 e systems and control most exiting area of study and research in the universe

34 The stability of Saturn rings J C Maxwell disponibile nel web (1855) What is System Theory? R E Kalman - disponibile nel web (1985) Dynamical Systems J. Willems, in Math System Theory, the Influence of R. E. Kalman (1991) Control Science Evolution atti Secondo Convegno Internazionale sui problemi dell Automatismo, pubblicati da CNR (2008) Control: a perspective K J Astrom, P Kumar, Automatica (2014) Letture consigliate Maxwell e gli anelli di Saturno S. Bittanti, Rendiconti dell Acc. di Scienze e Lettere (2015)

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