Nascono a Genova i nuovi laboratori di ricerca congiunti di Leonardo e dell’Istituto Italiano di Tecnologia, in seno al Corporate research programme di Leonardo, per il presidio delle tecnologie strategiche per la sicurezza del Paese.

Obiettivo, potenziare tre aree strategiche per il futuro sviluppo delle applicazioni di sicurezza in ambito spaziale ed emergenziale: il calcolo ad alte prestazioni (supercomputing), i sistemi robotici per uso industriale integrati con l’intelligenza artificiale e la riconfigurazione di tali sistemi ad ambienti non strutturati.

I termini dell’accordo

L’accordo prevede l’impiego di circa 30 ricercatori che opereranno nelle tre aree e un investimento di circa un milione di euro l’anno per Leonardo e Iit. I Joint labs Leonardo-Iit saranno il punto di riferimento nazionale (e potenzialmente internazionale) per lo sviluppo della digitalizzazione dei processi industriali e delle tecnologie, per esplorare al meglio le potenzialità del digital design e degli ambienti virtuali.

Davinci-1: il supercomputer di Leonardo

L’unione delle competenze di Leonardo e Iit: supercomputing

Robotica, monitoraggio, controllo e predittività sono le frontiere più avanzate della digitalizzazione, a cui i Joint labs Leonardo-Iit stanno dedicando maggiore attenzione progettuale. Chi progetta digitalmente risparmia fino all’80% del tempo nella fase di sviluppo, riduce i costi e con il digital design i consumi diminuiscono fino al 25%.

Il calcolo ad alte prestazioni, elemento abilitante di digitalizzazione, è alla base del concetto di innovazione integrata di Leonardo. Dalla messa a fattor comune delle competenze sull’hpc (high performance computing) di Iit e Leonardo, grazie ai supercalcolatori davinci-1 di Leonardo e Franklin dell’Istituto, nasce uno dei laboratori di ricerca più rilevanti a livello internazionale che darà impulso all’intera comunità hpc del Paese e al processo di digitalizzazione nazionale. Il laboratorio congiunto aumenterà le capacità tecnologiche nel calcolo ad alte prestazioni lavorando con le più moderne tecnologie e aprendo inoltre ai computer quantistici. Questi sistemi permettono di elaborare in tempo reale un numero elevatissimo di operazioni che un computer tradizionale svolgerebbe in giorni, mesi o anni.

Si svilupperanno nuovi modelli numerici e nuovi codici di calcolo, per incrementare l’indipendenza tecnologica e implementare applicazioni proprietarie ad hoc.

Per la modellizzazione di fenomeni fisici molto complessi, per esempio il flusso di turbolenza dei profili alari, è necessaria un’enorme potenza di calcolo che consente, però, di accelerare enormemente i processi di progettazione e di testing. Nel medio termine saranno inoltre elaborati nuovi algoritmi per il green computing, con l’adozione di un approccio ecosostenibile, mirato alla riduzione del consumo energetico e dell’impatto sull’ambiente dell’intero settore (l’obiettivo europeo è di avere entro il 2030 tutta l’industria di cloud e data center carbon neutral, a oggi il 5% dell’energia prodotta nel mondo è consumata dai data center. Tale percentuale è in costante aumento).

Traguardo raggiungibile anche attraverso l’ottimizzazione dei codici di calcolo. In questo contesto, il Joint-Lab dedicato all’hpc sta studiando ulteriori sistemi green applicati alle macchine di supercalcolo. Tra questi, lo spegnimento automatico dei circuiti non utilizzati, l’alimentazione energetica da fonti alternative e i sistemi di raffreddamento ad altissima efficienza, ottenuti da risorse naturali – con l’impiego, per esempio, dell’acqua di fiumi, falde, o l’utilizzo dell’evaporazione dell’acqua. Strumenti che consentono un risparmio energetico pari al 30%.

I sistemi robotici integrati

Ulteriore ambito di collaborazione è lo sviluppo di sistemi robotici integrati con l’intelligenza artificiale, per applicazioni in ambito industriale. Con soluzioni ibride di interazione tra l’uomo e i sistemi robotici, sarà possibile digitalizzare le aree produttive industriali con incremento dei livelli di sicurezza, la gestione programmata e predittiva della logistica, la migliore qualità della produzione e dei prodotti, il potenziamento del post vendita, grazie all’integrazione di sistemi di monitoraggio avanzati per manutenzioni programmate e indicatori di alert predittivi.

Saranno oggetto di studio anche squadre multi-robot, per svolgere in autonomia compiti di sollevamento, navigazione e stoccaggio delle merci e tecnologie per telecontrollare elementi robotici e consentire all’uomo di operare da remoto. La ricerca e lo sviluppo di tecnologie robotiche da impiegare al di fuori dei contesti industriali, per operare in ambienti non strutturati, è un ulteriore settore di esplorazione del Joint lab.

Tali ambienti prevedono l’adattabilità dei sistemi robotici a situazioni non previste, in condizioni ambientali critiche e la capacità di agire in autonomia. Le applicazioni riguardano principalmente lo Spazio – con l’impiego dei sistemi robotici su pianeti e satelliti, dove gli strumenti sono soggetti a radiazioni, marcate escursioni termiche e condizioni di mobilità particolarmente difficili – e le situazioni emergenziali in caso di calamità naturali.

Nella foto in apertura: dettaglio del robot Centauro sviluppato dall’Iit

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