CORSI ESTIVI DI ALTA FORMAZIONE SCIENTIFICA E SPORTIVA PER LE SCUOLE SUPERIORI

giugno - luglio 2021

Per gli STUDENTI della SCUOLA SUPERIORE

MODULO SCIENTIFICO A

CRITTOGRAFIA E INTELLIGENZA ARTIFICIALE - Durata 30 ore

PRESENTAZIONE DEI CORSI

IN LABORATORIO CON ALAN TURING: DALLA MACCHINA ENIGMA ALL'INTELLIGENZA ARTIFICIALE

Argomenti del Corso

Alan Turing è noto soprattutto per aver decifrato Enigma, la macchina crittografica dei nazisti, ma il suo versatile genio spaziava su numerosi altri campi. Un filo conduttore percorre la sua vita e la sua opera: la comprensione del funzionamento della mente umana e la sua imitazione mediante una macchina. In questo corso ripercorreremo le tematiche affrontate da Alan Turing con attività laboratoriali in cui gli alunni saranno divisi in gruppi di lavoro. In particolare:

  • scopriremo e utilizzeremo metodi crittografici per cifrare e decifrare messaggi in sfide appassionanti;
  • studieremo il funzionamento della macchina Enigma e la utilizzeremo grazie ad un simulatore;
  • cercheremo con il Test di Turing di distinguere l'umano dalla macchina;
  • costruiremo una semplice macchina in grado di imparare le strategie di un gioco, fino a diventare talmente brava da non poterla più battere;
  • una entusiasmante sfida a quiz finale decreterà il gruppo che meglio sarà entrato in sintonia con il grande matematico Alan Turing. Propongo ora di considerare questa domanda: "Le macchine sono in grado di pensare?" - Alan Turing

LA MATEMATICA E IL GIOCO D'AZZARDO: TI PIACE PERDERE FACILE?

Argomenti del Corso

Chi non ha mai sognato di vincere al Superenalotto o di sbancare un casinò? Improvvisamente vi trovereste su uno yacht in mezzo al mare…mica male! Cosa fareste con una grossa vincita? Giochereste ancora o vi fermereste? Qualcuno si è trovato di fronte a questa domanda e ha fatto la sua scelta, ma è molto, molto, molto probabile che quel qualcuno non sia tu! Nel corso si affronterà dal punto di vista matematico il gioco d'azzardo con le disposizioni, le permutazioni, le combinazioni e il binomio di Newton. Verrà inoltre introdotto il calcolo della probabilità di un evento e verificata la legge dei grandi numeri con delle estrazioni da un'urna. Si imparerà la matematica giocando a carte, a dadi, lanciando una moneta, facendo partite a poker, alla roulette e ad altri giochi d'azzardo scoprendo grazie alla probabilità e al calcolo combinatorio quante chances di vittoria e di sconfitta ci sono nei vari giochi. Con la matematica analizzeremo anche giochi come il Lotto, il Superenalotto, le slot machine ed altro ancora e capiremo cosa ci spinge a giocare dando piccoli cenni di psicologia. La matematica è il vaccino più efficace contro la ludopatia.

CRITTOGRAFIA E MATEMATICA: UNA COMBINAZIONE ESPLOSIVA

Argomenti del Corso

Molti sottovalutano l'importanza della matematica nella vita di tutti i giorni. Questo corso è per quelle persone! Pensate all'invio di un messaggio WhatsApp o ad un banale acquisto su internet: cosa rende tutto ciò sicuro? La matematica con un suo potentissimo strumento: la crittografia! In questo corso laboratoriale si avrà modo di "toccare con mano" molte tecniche crittografiche a partire da quelle utilizzate dagli antichi Egizi fino ad arrivare a capire come è garantita la sicurezza delle chat attuali. Sfide di cifratura e decifratura tra gruppi metteranno in evidenza pregi e difetti dei vari metodi. Sarà possibile capire come forzarli e quindi come migliorarli. Partendo da cifrari elementari usati nell'antichità, come il codice di Cesare e la scitala macedone, studieremo i meccanismi sui quali si basa la crittografia simmetrica dei cifrari monoalfabetici e polialfabetici. Passeremo poi ai più complessi cifrari a rotore e in particolare alla leggendaria macchina ENIGMA, la macchina cifratrice utilizzata dai nazisti nella seconda guerra mondiale. Scopriremo cosa ha reso ENIGMA uno strumento così diabolico e difficile da decifrare e come è stato possibile farlo (ovviamente ci è riuscito un matematico: Alan Turing). Potremo anche utilizzare ENIGMA grazie ad un simulatore online. Nella parte finale del corso capiremo l'importanza dei numeri primi nella protezione dell'informazione e il funzionamento della crittografia end-to-end che protegge le nostre chat.