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MACHINE LEARNING E DATA ANALISI NELLE GEOSCIENZE
Queste informazioni sono indicative (aggiornate al 4 Settembre 2025).
Contattate il docente (maurizio.battaglia@uniroma1.it) per maggiori informazioni
Il corso si svolgera' in presenza a partire da Lunedi 29 Settembre, 2025
La giornata delle matricole sarà venerdì 26 settembre
Orario del corso
Lunedi, 9 - 11, Aula 5 - (Mineralogia - Piano Seminterrato)
Mercoledi, 16 - 18, Aula 5 (Mineralogia - Piano Seminterrato)
Dispense
Il materiale della classe (dispense, esercitazioni, esoneri, esami) dello scorso anno puo' essere scaricato dal sito moodle (elearning). Il materiale verra' aggiornato durante il corso
https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=11588
Programma indicativo del corso:
Il programma settimanale e’ indicativo e puo’ essere modificato sulla base delle esigenze didattiche del corso
Tema Teoria Esercitazione
- Derivate: concetti base Significato fisico delle derivate, definizione matematica Calcolo e rappresentazione grafica in Excel
- Studio di funzioni Andamento, estremi e concavità Analisi di curve e derivate su dati reali
- Propagazione degli errori Principi generali, formule e incertezza sulle misure Applicazione a misure ambientali con Excel
- Propagazione degli errori Errori composti e analisi di sensitività Applicazione a frane indotte da terremoti
- Regressione lineare Esempi, significato dei parametri, errore residuo Analisi della portata di sorgenti carsiche
- Regressione multilineare Estensione al caso multivariato Regressione multipla su dataset ambientale
- Equazione del trasporto Introduzione a flusso e trasporto in mezzi porosi Simulazioni con modelli analitici
- Equazioni del trasporto Soluzioni, condizioni iniziali e al contorno Studio di caso: trasporto di pesticidi
- Inversione non lineare Modelli diretti ed inversi Inversione non lineare in Excel
- Inversione non lineare Analisi di sensitività, stabilità della soluzione Studio di caso: la legge di Kozeny-Karman
- Machine Learning Fondamenti di Machine Learning Regressione e clustering su dati geoscientifici
- Machine Learning Apprendimento supervisionato e non Regressione e clustering su dati geoscientifici
Esame ed esoneri: esame scritto, open books (potete consultare gli appunti della classe, esercizi svolti ecc ecc)
50% Primo esonero, durante il corso
50% Secondo esonero, a fine corso
oppure
Esame finale
Libro di testo consigliato (per excel - disponibile in biblioteca)
Liengme's Guide to Excel 2016 for Scientists and Engineers: Windows and MAC
Petrelli - Machine Learning for Earth Sciences
Si prega di contattare il docente per avere maggiori informazioni
maurizio.battaglia@uniroma1.it
Receiving hours
da concordare con gli studenti
Curriculum
Maurizio Battaglia
Associate Professor of Geophysics
Settore scientifico disciplinare 2024: GEOS-04/A Geofisica della Terra solida
Department of Earth Sciences, Sapienza - University of Rome
maurizio.battaglia@uniroma1.it https://www.dst.uniroma1.it/Battaglia
Education:
1. January 2002; PhD in Geophysics, Stanford University, Stanford, California
a. Advisor: Prof. Paul Segall
b. Thesis: Unrest at Long Valley Caldera: GPS and Gravity Investigations
2. June 1998; MS in Geophysics, Stanford University, Stanford, California
a. Advisor: Prof. Paul Segall
3. June 1991; BS in Physics (magna cum laude), Sapienza ‐ University of Rome, Rome, Italy
a. Thesis: Modelling of Pyroclastic Flows Emplacement
Post Graduate Positions:
1. August 2003 – June 2004; Visiting Geophysicist-Postdoctoral, University of California at Berkeley
a. Dept of Earth and Planetary Science, 307 McCone Hall, Berkeley, CA 94720-4767
b. Advisor: Prof. Michael Manga
c. Modeling of hydromagmatic eruptions
2. August 2002 – August 2003 ; Visiting Geophysicist-Postdoctoral, University of California at Berkeley
a. Dept of Earth and Planetary Science, 307 McCone Hall, Berkeley, CA 94720-4767
b. Advisor: Prof. Roland Burgmann
c. Modeling of tectonic deformation in the Adriatic region
3. January 2002 – July 2002; Post-doctoral Fellow, Stanford University
a. Department of Geophysics, 397 Panama Mall, Stanford, CA 94305-2215
b. Advisor: Prof. Paul Segall
c. Development of algorithms to integrate continuous GPS and campaign-GPS data processing.
01/2011 to present: Sapienza - University of Rome
Associate Professor of Geophysics, Dept. of Earth Sciences
1. Taught classes in numerical analysis, scientific programming, and geophysics
a. Numerical Methods
b. Programming with Matlab
c. Advanced Geophysics
d. Introduction to Geophysics
e. Mathematical Methods for Geologists
f. Hydrogeological Modelling
2. Expertise in quantitative analysis and mathematical modeling of geological problems
3. In charge of the curricular internship program
4. Advised post-doctoral scientists, graduate, and undergraduate students
5. Led research project in geophysical data processing, interpretation, and modelling
6. Mentored staff from volcano observatories in Latin America
Research Grants
1. 02/2019 – 02/2022. European Union, Marie Skłodowska-Curie Actions, Post-Doctoral Fellowship
Coordinator and mentor of post-doctoral scientist
Publications in peer reviewed journal and books (last 5 years)
1. Ordoñez, M., Idárraga, J., Adamo, R., & Battaglia, M. (2024). Geodetic monitoring of the recent activity and the dome forming eruption at Nevado del Ruiz (Colombia), 2010–2023. Scientific Reports, 14(1), 21441. https://doi.org/10.1038/s41598-024-72058-y
2. Daud, N., Stamps, Sarah, Battaglia, M and others (2023). Elucidating the magma plumbing system of Ol Doinyo Lengai (Natron Rift, Tanzania) using Satellite Geodesy and numerical modeling. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 107821. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2023.107821
3. Battaglia, M., Calahorrano-Di Patre, A., & Flinders, A. F. (2022). gTOOLS, an open-source MATLAB program for processing high precision, relative gravity data for time-lapse gravity monitoring. Computers & Geosciences, 105028. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2021.105028. Available on line at https://code.usgs.gov/vsc/publications/gtools
4. Valerio, E., De Luca, C., Lanari, R., Manzo, M., Battaglia, M. (2022). The August 2019 Piton de la Fournaise (La Réunion Island) Eruption: Analysis of the Multi-Source Deformation Pattern Detected through Sentinel-1 DInSAR Measurements. Remote Sensing, 14, 1762. https://doi.org/10.3390/rs14071762
5. Ordoñez, M., Laverde, C. & Battaglia, M. (2022). The new lava dome growth of Nevado del Ruiz (2015–2021), Journal of Volcanology and Geothermal Research, 107626, https://doi.org/10.1016/j.jvolgeoResearch2022.107626
6. Astort, A., Boixart, G., Folguera, A., & Battaglia, M. (2022). Volcanic unrest at Nevados de Chillán (Southern Andean Volcanic Zone) from January 2019 to November 2020, imaged by DInSAR. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 427, 107568. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeoResearch2022.107568
7. Battaglia, M., Pagli, C., & Meuti, S. (2021). The 2008–2010 Subsidence of Dallol Volcano on the Spreading Erta Ale Ridge: InSAR Observations and Source Models. Remote Sensing, 13(10), 1991. https://doi.org/10.3390/rs13101991
8. Pulvirenti, F., Silverii, F., & Battaglia, M. (2021). A New Analysis of Caldera Unrest through the Integration of Geophysical Data and FEM Modeling: The Long Valley Caldera Case Study. Remotely Sensing, 13(20), 4054. https://doi.org/10.3390/rs13204054
9. Battaglia, M., Alpala, J.A., Alpala, R.L., Angarita, M., Arcos, D., Euillades, L., Euillades, P., Muller, C., Medina, L.N. (2021). Monitoring Volcanic Deformation. In: Alderton, David, Elias, Scott A. (eds.) Encyclopedia of Geology, 2ndedition, vol.[1], pp. 774-804. United Kingdom: Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102908-4.00132-6
10. Battaglia, M., Alpala, J., Alpala, R., Angarita, M., Arcos, D., Eullides, L., Euillades, P. and Narvaez, L. (2019). Monitoring volcanic deformation. Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409548-9.10902-9
11. Calahorrano-Di Patre, A., Williams-Jones, G., Battaglia, M., Mothes, P., Gaunt, E., Zurek, J., & Witter, J. (2019). Hydrothermal fluid migration due to interaction with shallow magma: Insights from gravity changes before and after the 2015 eruption of Cotopaxi volcano, Ecuador. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 387, 106667. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2019.106667
12. Wright, Heather M. N., Pallister, John S., McCausland, Wendy A., Griswold, Julia P., Andreastuti, Supriyati, Budianto, Agus, Primulyana, Sofyan, Gunawan, Hendra, Battaglia, M. (2019). Construction of probabilistic event trees for eruption forecasting at Sinabung volcano, Indonesia 2013-14. Journal of Volcanology and Geothermal Research, https://doi.org/10.1016/j.jvolgeoResearch2018.02.003
Honors and Awards
1. 2024 AGU International Award
2. 2009 Editors’ Citations for Excellence in Refereeing. Geophysical Research Letters, 09/2010
3. Top‐50 most cited article, Journal of Volcanology and Geothermal Research 2003‐2007, 04/2007
4. American Geophysical Union, paper “The Adriatic region: An independent microplate within the Africa-Eurasia collision zone” chosen as an “AGU Journal Highlight”. 05/2004