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Innovazione: fra droni e sensori l'algoritmo che fa dialogare oggetti 'smart'

01 luglio 2015 | 15.55
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Progetto 'Opt4smart' di un giovane ricercatore dell’Università del Salento

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Automobili, generatori di energia, robot, droni, sensori che dialogano tra loro e con i nostri smartphone per città, reti elettriche e industrie 'intelligenti', più pulite, vivibili, efficienti e sicure. Scenari che sono più vicini di quanto pensiamo, ma per la cui realizzazione occorre superare problemi matematici di 'ottimizzazione'. Un contributo a queste soluzioni potrà venire dal progetto 'Opt4smart', firmato da un giovane ricercatore di Automatica dell’Università del Salento, Giuseppe Notarstefano, che ha vinto uno degli Erc Starting Grant 2014 assegnati dallo European Research Council: circa un milione e mezzo di euro in cinque anni per avviare il progetto e fondare il primo nucleo di un nuovo gruppo di ricerca indipendente. Nei giorni scorsi la firma del 'contratto' e a ottobre l’avvio operativo, mentre in queste settimane è in corso il reclutamento di giovani dottorandi e post-doc.

Nel 2020 il numero degli oggetti cosiddetti 'smart' raggiungerà nel mondo una cifra nell’ordine dei 50 miliardi, ma per creare 'sistemi intelligenti' questi dispositivi avranno bisogno di lavorare assieme: valutazioni, decisioni, apprendimento, controllo e altre azioni simili dovranno essere effettuate in modo 'distribuito', sfruttando la grande potenza di calcolo posseduta dalle macchine (che, sommata, è equivalente a quella di svariati super-computer) e utilizzando meglio l’enorme patrimonio di dati eterogenei raccolti ('big data').

Il progetto 'Opt4smart', tra i tre vincitori del Sud Italia (unico a Sud di Napoli), si occuperà proprio di ricerca di base su problemi matematici di 'ottimizzazione'. Sono state 3.204 le domande valutate e solo 15 sono stati i progetti italiani selezionati per il finanziamento (69 quelli tedeschi, 67 i britannici, 49 i francesi, 40 gli olandesi). 'Opt4smart' è stato inoltre l’unico progetto vincitore nel Sud Italia nel settore 'Physical and Engineering Sciences'.

"L’avvento dell’elettronica integrata e della comunicazione presente in qualsiasi dispositivo mobile o portatile - spiega Giuseppe Notarstefano - ha rivoluzionato la nostra relazione con il mondo circostante, rendendo il nostro il secolo dei sistemi smart. Tutti questi dispositivi, con cui viviamo ogni giorno, hanno due caratteristiche in comune: sono dotati di una parte di calcolo/comunicazione e di una parte fisica (sensori/attuatori), e possono interagire tra loro (e quindi cooperare). Il nostro obiettivo è fare in modo che, in un futuro non molto lontano, tutti questi dispositivi intelligenti divengano sistemi intelligenti ('smart systems'), interagendo tra loro ma soprattutto cooperando per risolvere dei problemi".

"Qualche esempio: elettrodomestici intelligenti che dialogano tra loro e con i nostri smartphone ('smart homes'), veicoli autonomi che dialogano tra loro e con i semafori per ottimizzare il traffico e aumentare la sicurezza ('smart cities'), reti elettriche dotate di sensori e nodi intelligenti per sfruttare nel modo migliore possibile le energie alternative ('smart grids'), industrie automatizzate ('smart factories', come già avviene per i magazzini di Amazon)", elenca.

"Nonostante questi scenari siano molto diversi tra loro, da un punto di vista matematico - sottolinea - essi hanno spesso un punto in comune: i problemi da risolvere sono modellati come problemi di ottimizzazione. Sul modello di quello che facciamo personalmente quando, per esempio, andiamo a lavoro scegliendo il tragitto più breve, preferendo invece il percorso più piacevole quando si tratta di passeggiare nel fine settimana, stabilire come una squadra di robot industriali deve muoversi e come suddividere i compiti e le risorse è, appunto, allo stesso modo, un problema di ottimizzazione".

"Il nostro progetto 'Opt4smart' si propone di studiare tecniche di ottimizzazione in questo nuovo contesto di reti di sistemi intelligenti cooperanti ('cyber-phyisical networks'). Aver vinto questo bando è per me allo stesso tempo un sogno che si realizza e un’entusiasmante avventura che comincia. Per anni ho annotato le idee di ricerca che mi affascinavano e avrei voluto esplorare, sognando di avere l’opportunità di costituire un mio gruppo di ricerca con cui realizzarle", conclude Notarstefano.

I finanziamenti 'Erc Starting Grants' vengono banditi annualmente dallo European Research Council, e mirano a sostenere i ricercatori leader emergenti che vogliano costituire un gruppo di ricerca e iniziare a svolgere attività autonoma in Europa. Destinati a ricercatori di qualsiasi nazionalità con 2-7 anni di esperienza maturata dopo il conseguimento del dottorato di ricerca (o di un altro titolo equipollente) e con un curriculum scientifico molto promettente, i finanziamenti sono assegnati sulla base della sola 'eccellenza scientifica' dei proponenti e dei progetti presentati.

Le attività di ricerca devono essere svolte presso un’organizzazione di ricerca pubblica o privata di uno degli Stati membri dell’Ue o dei paesi associati. I finanziamenti possono arrivare a 2 milioni di euro in cinque anni.

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