Posizione attuale

Assegnista di ricerca
CaNA Group
Dipartimento di Matematica e Informatica
Università degli Studi di Cagliari

Istruzione

• Dottorato in Matematica e Informatica, XXXIV ciclo, Università degli Studi di Cagliari,
  Tesi: On the computation of the minimal-norm solution of linear and nonlinear problems [PDF]
  Supervisore: Prof. Giuseppe Rodriguez
• Laurea Magistrale in Matematica (LM-40 - Classe delle lauree magistrali in matematica), Università degli Studi di Cagliari, votazione: 110/110 e lode
  Tesi di laurea: Regolarizzazione di problemi mal posti con applicazione alla tomografia computerizzata [PDF]
  Relatore: Prof. Giuseppe Rodriguez
• Certificazione 24 CFU, Università degli Studi di Cagliari
  Percorso formativo in discipline antro-psico-pedagogiche e metodologie e tecnologie didattiche (requisito di accesso ai concorsi nazionali pubblici finalizzati all'ammissione al percorso FIT)
• Laurea in Matematica (L-35 - Classe delle lauree in scienze matematiche), Università degli Studi di Cagliari
  Tesi di laurea: Dinamica delle popolazioni
  Relatore: Dott. Fabrizio Cuccu
• Diploma di Maturità Scientifica, Liceo Scientifico "Emilio Lussu", Sant'Antioco
  Indirizzo: Scientifico-Tecnologico Progetto Brocca

Posizioni ricoperte

• Assegnista di ricerca
  Molecolab Group
  Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale
  Università di Pisa
  Responsabile: Prof. Filippo Lipparini
  
• Borsista di ricerca
  CaNA Group
  Dipartimento di Matematica e Informatica
  Università degli Studi di Cagliari
  Responsabile: Prof. Giuseppe Rodriguez
• Dottoranda in Matematica e Informatica
  CaNA Group
  Dipartimento di Matematica e Informatica
  Università degli Studi di Cagliari
  Supervisore: Prof. Giuseppe Rodriguez

Corsi e scuole

• Programming paradigms for GPU devices, CINECA, Italia (online)
• Recent Advancements in Computational and Learning Methods for Inverse Problems, Dipartimento di Matematica e Informatica, Cagliari, Italia
• IR Tools Training Event, Department of Mathematical Sciences, University of Bath, UK (online)
• Regularization of ill-posed linear inverse problems, Dipartimento di Matematica e Informatica, Cagliari, Italia (online)
• Mathematical and Computational Aspects of Machine Learning, Centro di Ricerca Matematica Ennio De Giorgi, Pisa, Italia
• Low-rank approximation with applications to global optimization and solution of PDEs, Dipartimento di Matematica e Informatica, Cagliari, Italia
• VIII Partial differential equations, optimal design and numerics, Centro de Ciencias de Benasque Pedro Pascual, Benasque, Spagna
• Numerical Linear Algebra for Ill-Posed Problems, Dipartimento di Matematica e Informatica, Cagliari, Italia
• Scientific Computing for X-Ray Computed Tomography, Technical University of Denmark, Copenhagen, Danimarca
• Reconstruction methods for sparse-data tomography, Università degli Studi dell'Insubria, Como, Italia

Comunicazioni scientifiche in talk/poster

1. Software for Approximation (SA2025), Torino, Italia
   Talk: A Matlab package for the solution of underdetermined nonlinear least-squares problems
2. Due Giorni di Algebra Lineare Numerica e Applicazioni, Pisa, Italia
   Talk: On the ideality of real-world datasets for photometric stereo under unknown lights position
3. International Conference Mathematics and Decision, online, Rabat, Marocco
   Invited talk: A two-dimensional integral model for LIN electromagnetic data inversion
4. Numerical Analysis and Modelling in Applied Sciences (NAMAS-24), Gaeta, Italia
   Invited talk: An Alternating Direction Multiplier Method for the inversion of FDEM data
5. SIAM Conference on Applied Linear Algebra (LA24), Parigi, Francia
   Invited talk: A generalized Krylov subspace method for nonlinear inverse problems
6. Advances in Applied Mathematics and Learning Approaches for Cultural Heritage and the Arts (AMALART24), Cagliari, Italia
   Talk: Regularized LIN electromagnetic data inversion via a 2D first-kind integral model
7. 94th Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM2024), Magdeburg, Germania
   Talk: A Quasi Time-Reversible Grassmann extrapolation of density matrices for accelerating Born-Oppenheimer molecular dynamics
8. Congress of the Italian Society of Applied and Industrial Mathematics (SIMAI2023), Matera, Italia
   Invited talk: Riesz Representation Theorem as a tool for regularized solution of integral equations
9. Numerical Analysis and Scientific Computation with Applications (NASCA23), Atene, Grecia
   Invited talk: A projection method for least-squares problems
10. International Conference on Computational Science and its Applications (ICCSA2023), Online & Atene, Grecia
    Invited talk: Truncated Minimal-Norm Gauss-Newton Method Applied to the Inversion of FDEM Data
11. Challenges and Advances in Numerical Analysis (CANA23), Cagliari, Italia
    Invited talk: A projection method for underdetermined linear least-squares problems
12. PRIN2020 Workshop, Bologna, Italia
    Talk: Time reversible Grassmann extrapolation of density matrices as a tool to accelerate molecular dynamics
13. GIMC SIMAI Young 2022, Pavia, Italia
    Invited talk: Minimal-norm Gauss-Newton method for large scale problems
14. Recent Advancements in Computational and Learning Methods for Inverse Problems, Cagliari, Italia
    Poster: Riesz representers as a basis for regularized solution of first kind integral equations
15. Functional Analysis, Approximation Theory and Numerical Analysis (FAATNA2022), Matera, Italia
    Invited talk: Nonlinear least-squares problems: a regularized approach for the large scale underdetermined case
16. Numerical Methods for Large Scale Problems (NMLSP2022), Belgrado, Serbia
    Invited talk: Regularized solution in a RKHS of an overdetermined system of first kind integral equations
17. 100 years Unione Matematica Italiana - 800 years Università di Padova, Padova, Italia
    Talk: Gauss-Newton type method for solving nonlinear least-squares problems
18. SIAM Conference on Imaging Science (IS22), Online, originariamente programmata a Berlino, Germania
    Invited talk: On the computation of the minimal-norm solution of large scale nonlinear problems
19. Numerical Methods and Scientific Computing (NMSC21), Luminy (Marsiglia), Francia
    Invited talk: Regularized minimal-norm solution of a system of first kind integral equations
20. PRIMO Workshop 2021, Bologna, Italia
    Talk: Regularization of a system of Fredholm integral equations of the first kind
21. International Conference on Computational Science and its Applications (ICCSA2021), Cagliari, Italia
    Invited talk: Minimal-norm RKHS solution of an integral model in geo-electromagnetism
22. SIAM Conference on Mathematical & Computational Issues in the Geosciences (GS21), Online, originariamente programmata a Milano, Italia
    Talk: Numerical Inversion of an Integral Model for EM Propagation
23. SIAM Conference on Applied Linear Algebra (LA21), Online, originariamente programmata a New Orleans, USA
    Invited talk: A doubly relaxed minimal-norm Gauss-Newton method for nonlinear least-squares
24. Partial Differential Equations in Analysis and Mathematical Physics, S. Margherita di Pula, Italia
    Poster: Solving nonlinear problems: different approaches to regularization
25. Recent Advances in Scientific Computation (ETNA25), S. Margherita di Pula, Italia
    Talk: A comparison of regularization methods for solving nonlinear problems
26. Due giorni di Algebra Lineare Numerica, Roma, Italia
    Talk: Regularization methods for nonlinear ill-posed problems

Comunicazioni scientifiche in seminari

1. Grassmann extrapolation of density matrices as a tool to accelerate Born-Oppenheimer molecular dynamics,
   NumPI Seminars, Dipartimento di Matematica, Università di Pisa, Italia
2. On the computation of the minimal-norm solution of linear and nonlinear problems,
   Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Pisa, Italia
3. Doubly relaxed minimal-norm solution for nonlinear least-squares problems,
   PRIMO Talks, online
4. The minimal norm Gauss-Newton method and its regularized variants for solving nonlinear ill-posed problems,
   Department of Mathematical Sciences, Kent State University, USA

Articoli

• E. Crabu, F. Pes, G. Rodriguez, and G. Tanda.
  Color reconstruction by photometric stereo with unknown lighting of rock art carvings found in two Sardinian Domus de Janas
  J. Cult. Herit., 71:320-327, 2025.
  DOI: 10.1016/j.culher.2024.12.019
  [bibtex] [open access]
• P. Díaz de Alba and F. Pes.
  A two-dimensional integral model of the first-kind for LIN electromagnetic data inversion.
  Electron. Trans. Numer. Anal., 61:105-120, 2024.
  DOI: 10.1553/etna_vol61s105
  [bibtex] [open access]
• A. Buccini, P. Díaz de Alba, and F. Pes.
  An Alternating Direction Multiplier Method for the inversion of FDEM data.
  J. Sci. Comput., 101:14, 2024.
  DOI: 10.1007/s10915-024-02652-9
  [bibtex] [open access]
• R. Alessandro, I. Giannì, F. Pes, T. Nottoli, and F. Lipparini.
  Linear response equations revisited: a simple and efficient iterative algorithm.
  J. Chem. Theory Comput., 19(24):9025-9031, 2023.
  DOI: 10.1021/acs.jctc.3c00989
  [bibtex] [open access]
• F. Pes, É. Polack, P. Mazzeo, G. Dusson, B. Stamm, and F. Lipparini.
  A Quasi Time-Reversible scheme based on density matrix extrapolation on the Grassmann manifold for Born-Oppenheimer Molecular Dynamics.
  J. Phys. Chem. Lett., 14:9720-9726, 2023.
  DOI: 10.1021/acs.jpclett.3c02098
  [bibtex] [open access]
• A. Buccini, P. Díaz de Alba, F. Pes, and L. Reichel.
  An efficient implementation of the Gauss-Newton method via generalized Krylov subspaces.
  J. Sci. Comput., 97:44, 2023.
  DOI: 10.1007/s10915-023-02360-w
  [bibtex] [open access]
• E. Crabu, F. Pes, G. Rodriguez, and G. Tanda.
  Ascertaining the Ideality of Photometric Stereo Datasets under Unknown Lighting.
  Algorithms, 16(8):375, 2023.
  DOI: 10.3390/a16080375
  [bibtex] [open access]
• F. Pes and G. Rodriguez.
  A projection method for general form linear least-squares problems.
  Appl. Math. Lett., 145:108780, 2023.
  DOI: 10.1016/j.aml.2023.108780
  [bibtex] [open access]
• F. Pes.
  Truncated Minimal-Norm Gauss-Newton Method Applied to the Inversion of FDEM Data.
  Computational Science and Its Applications - ICCSA 2023 Workshops, Lecture Notes in Computer Science, vol 14108, 641-658, 2023.
  DOI: 10.1007/978-3-031-37117-2_43
  [bibtex]
• G.P. Deidda, P. Díaz de Alba, F. Pes, and G. Rodriguez.
  Forward Electromagnetic Induction Modelling in a Multilayered Half-Space: An Open-Source Software Tool.
  Remote Sens., 15(7):1772, 2023.
  DOI: 10.3390/rs15071772
  [bibtex] [open access]
• P. Díaz de Alba, L. Fermo, F. Pes, and G. Rodriguez.
  Regularized minimal-norm solution of an overdetermined system of first kind integral equations.
  Numer. Algorithms, 92:471-502, 2023.
  DOI: 10.1007/s11075-022-01282-2
  [bibtex] [arXiv]
• F. Pes and G. Rodriguez.
  A doubly relaxed minimal-norm Gauss-Newton method for underdetermined nonlinear least-squares problems.
  Appl. Numer. Math., 171:233-248, 2022.
  DOI: 10.1016/j.apnum.2021.09.002
  [bibtex] [arXiv]
• P. Díaz de Alba, L. Fermo, F. Pes, and G. Rodriguez.
  Minimal-norm RKHS solution of an integral model in geo-electromagnetism.
  2021 21st International Conference on Computational Science and Its Applications (ICCSA), pp. 21-28, 2021.
  DOI: 10.1109/ICCSA54496.2021.00014
  [bibtex]
• F. Pes and G. Rodriguez.
  The minimal-norm Gauss-Newton method and some of its regularized variants.
  Electron. Trans. Numer. Anal., 53:459-480, 2020.
  DOI: 10.1553/etna_vol53s459
  [bibtex] [open access]

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• F. Pes and G. Rodriguez.
  The MNGNREG toolbox for the regularized solution of nonlinear least-squares problems.
  Submitted, 2025.
• D. Cianchino, I. Giannì, A. Levitt, T. Nottoli, F. Pes, and F. Lipparini.
  Robust and efficient design of algorithms in quantum chemistry: the case of Davidson's diagonalization.
  In M. Hochlaf and V. Barone, editors, Handbook of Electronic Structure Theory: Methods and Applications, chapter 3. Elsevier, 2025. Accepted.

Collaboratori e coautori

• Riccardo Alessandro
  Dipartimento di Chimica, Biologia e Biotecnologie,
  Università degli Studi di Perugia (Italy)
• Alessandro Buccini
  Dipartimento di Matematica e Informatica,
  Università degli Studi di Cagliari (Italy)
• Davide Cianchino
  Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale,
  Università di Pisa (Italy)
• Elisa Crabu
  Dipartimento di Matematica e Informatica,
  Università degli Studi di Cagliari (Italy)
• Gian Piero Deidda
  Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e architettura,
  Università degli Studi di Cagliari (Italy)
• Patricia Díaz de Alba
  Dipartimento di Matematica,
  Università degli Studi di Salerno (Italy)
• Geneviève Dusson
  Laboratoire de Mathématiques de Besancon,
  Université de Franche-Comté (France)
• Luisa Fermo
  Dipartimento di Matematica e Informatica,
  Università degli Studi di Cagliari (Italy)
• Ivan Giannì
  Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale,
  Università di Pisa (Italy)
• Filippo Lipparini
  Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale,
  Università di Pisa (Italy)
• Patrizia Mazzeo
  Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale,
  Università di Pisa (Italy)
• Tommaso Nottoli
  Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale,
  Università di Pisa (Italy)
• Étienne Polack
  CERMICS,
  École des Ponts and Inria Paris (France)
• Lothar Reichel
  Department of Mathematical Sciences,
  Kent State University (Ohio, USA)
• Giuseppe Rodriguez
  Dipartimento di Matematica e Informatica,
  Università degli Studi di Cagliari (Italy)
• Benjamin Stamm
  Institute of Applied Analysis and Numerical Simulation,
  University of Stuttgart (Germany)
• Giuseppa Tanda
  CeSim Centro Studi Identità e Memoria (Italy)

Attività didattica

• A.A. 2024/2025 Docente a contratto del corso di Laboratorio di Calcolo Numerico (corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Ambientale per lo Sviluppo Sostenibile), Università degli Studi di Cagliari.
• A.A. 2021/2022 Docente a contratto del corso di Geometria e Algebra (corso di Laurea in Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informatica), Università degli Studi di Cagliari.
• A.A. 2021/2022 Docente a contratto del corso di Geometria e Algebra (corso di Laurea in Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informatica - canale blended), Università degli Studi di Cagliari.
• A.A. 2022/2023 Tutor didattico del corso di Matematica Applicata (corso di Laurea in Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informatica - canale blended), Università degli Studi di Cagliari.
• A.A. 2021/2022 Tutor didattico del corso di Matematica Applicata (corso di Laurea in Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informatica), Università degli Studi di Cagliari.
• A.A. 2021/2022 Tutor didattico del corso di Analisi Matematica 2 (corso di Laurea in Ingegneria Biomedica), Università degli Studi di Cagliari.
• A.A. 2021/2022 Tutor di supporto del corso di Analisi Matematica 1 (corso di Laurea in Matematica), Università degli Studi di Cagliari.
• A.A. 2020/2021 Tutor didattico del corso di Matematica Applicata (corso di Laurea in Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informatica), Università degli Studi di Cagliari.
• A.A. 2019/2020 Tutor didattico del corso di Matematica Applicata (corso di Laurea in Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informatica), Università degli Studi di Cagliari.
• A.A. 2018/2019 Attività didattica integrativa e assistenza agli esami per il corso di Matematica Applicata (corso di Laurea in Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informatica) e per il corso di Calcolo Scientifico e Metodi Numerici (corso di Laurea in Informatica), Università degli Studi di Cagliari.