Programma di Dottorato Computational Astrophysics And Cosmology [COMPAC]

Attività di ricerca

L'Astrofisica e la Cosmologia rappresentano importanti aree tematiche presso la Scuola Normale Superiore nell'ambito della Fisica. Oltre al lavoro di tipo teorico, la ricerca nell'Area sfrutta in maniera massiccia le tecniche computazionali, sia per quanto riguarda la modellistica che l'analisi dei dati più avanzati disponibili dai grandi telescopi e missioni spaziali. Il Corso in Computational Cosmology and Astrophysics [COMPAC] intende indirizzare i dottorandi ad un lavoro di ricerca su temi di punta nel panorama scientifico internazionale che possa sfruttare al meglio le simulazioni numeriche, approcci statistici di tipo Bayesiano, gli algoritmi di Machine Learning e il trattamento e l'esplorazione dei Big Data. I dottorandi si trovano immersi in gruppi di ricerca che combinano queste metodologie, permettendo loro di acquisire un approccio completo e variegato al problema. I tre aspetti essenziali nella formazione dei nostri dottorandi sono la forte componente interdisciplinare del percorso educativo, un'attenzione particolare ad un'educazione di tipo "problem solving" e l'ambiente internazionale in cui gli allievi sono immersi durante tutto il loro periodo di studi. I gruppi di ricerca afferenti al dottorato in Computational Astrophysics and Cosmology sono altamente internazionali e offrono un gran numero di opportunità di interazione sia all'interno del gruppo tramite seminari, riunioni tematiche e colloqui, ma anche tramite interazioni dirette con i numerosi esperti internazionali che fanno parte di collaborazioni a cui i gruppi stessi afferiscono. Quest'ultimo aspetto ha un ritorno molto importante per la visibilità del loro lavoro e per le prospettive di impiego post-dottorale. Il dottorato in Computational Astrophysics and Cosmology presso la Scuola Normale Superiore si prefigge lo scopo di delineare una figura professionale di alta qualificazione per un futuro inserimento sia nel mondo della ricerca, fondamentale o applicata, sia nel mondo produttivo in settori ad avanzato contenuto tecnologico. Le tecniche e gli approcci numerici che verranno insegnati ed implementati con rigore saranno utili non soltanto alla ricerca relativa alle Scienze dell'Universo, ma per la loro natura interdisciplinare, potranno essere eventualmente applicati a problemi inerenti ad un grande numero di discipline. Inoltre ai dottorandi vengono anche offerte possibilità di svolgere Master in discipline complementari, come ad esempio in Business & Administration che permettono loro di acquisire le capacità e le conoscenze necessarie a massimizzare il ritorno industriale e commerciale di eventuali idee nate durante la ricerca svolta nell'ambito del PhD. Alla fine del percorso formativo i dottorandi dovranno essere competitivi per poter proseguire la loro attività di ricerca post-dottorale nelle più prestigiose istituzioni accademiche e di ricerca. Questo obiettivo è raggiunto monitorando costantemente la loro produzione scientifica, la partecipazione a congressi internazionali e curando la loro introduzione in collaborazioni di alto profilo. Nelle attività sperimentali, principalmente legate al calcolo ad alte prestazioni (HPC) e all'analisi di big data, miriamo a fornire agli studenti tutti i mezzi necessari per condurre esperimenti con strumenti all'avanguardia. Accanto alla naturale e necessaria specializzazione tecnica, un percorso attento ad attività interdisciplinari e a sviluppare un'attitudine "problem solving" è ritenuto fondamentale per fornire ai nostri perfezionandi un grado sufficiente di flessibilità per permettere loro di entrare nel mercato del lavoro in posizioni di alto profilo.

Attività didattica

L’attività didattica comprende lezioni e seminari. I dottorandi concorderanno annualmente con il Coordinatore del dottorato un piano di studi da presentare al Consiglio di Classe. Tale documento specificherà le attività di ricerca e formazione pianificate per l'anno accademico in corso. I dottorandi devono frequentare, e superare gli esami corrispondenti ai corsi seguiti.  almeno tre corsi (120 ore di lezione frontale) e superare gli esami corrispondenti. I corsi dovrebbero essere scelti in modo da ampliare il background degli studenti e approfondire aspetti specifici legati al progetto di tesi di dottorato. Alla fine del primo anno si prevede che gli studenti, in stretta consultazione con il Coordinatore e con l'approvazione del Consiglio di Classe, scelgano il relatore e il progetto della propria Tesi. Alla fine del secondo anno gli studenti devono presentare una relazione scritta (chiamata pre-tesi) relativa alla ricerca svolta e ai risultati raggiunti fino a quel momento, corredata da eventuali pubblicazioni prodotte. I lavori di pre-tesi saranno discussi durante una presentazione orale davanti a un gruppo di esperti nominati dal Consiglio di Classe. Gli studenti saranno poi ammessi al terzo e quarto anno, durante i quali la ricerca dovrà essere completata e condensata in una Tesi. In base alle esigenze della ricerca, gli studenti sono incoraggiati a trascorrere periodi di studio e ricerca presso istituzioni italiane e straniere.