Leonardo e IIT per lo sviluppo di nuove applicazioni di sicurezza in ambito spaziale ed emergenziale

Apr 14 2021
a cura della Redazione
I 3 “Joint labs” attivati dall’azienda di piazza Monte Grappa e dall’Istituto Italiano di Tecnologia, con 30 ricercatori dedicati, si propongono di sviluppare nuove soluzioni robotiche, di supercalcolo e Intelligenza artificiale. L’investimento è pari a 1 milione di euro annui per il prossimo triennio.
Dettaglio del robot Centauro sviluppato da IIT. (Fonte: IIT)
Dettaglio del robot Centauro sviluppato da IIT. (Fonte: IIT)

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

Obiettivo dei laboratori congiunti è potenziare 3 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. L’accordo prevede l’impiego di circa 30 ricercatori che opereranno nelle tre aree e un investimento di circa 1 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. 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 supercomputing alla base del concetto di innovazione integrata

Il calcolo ad alte prestazioni (supercomputing), 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 di IIT, 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 Lab 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, ad esempio il flusso di turbolenza dei profili alari, è necessaria, infatti, un’enorme potenza di calcolo, che consente però di accelerare enormemente i processi di progettazione e di testing.

Un approccio ecosostenibile

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 (ad oggi il 5% dell’energia prodotta nel mondo è consumata dai data center, una percentuale in costante aumento). Il traguardo è 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, ad esempio, dell’acqua di fiumi, falde, o l’utilizzo dell’evaporazione dell’acqua. Strumenti che consentono un risparmio energetico pari al 30%.

Davinci-1 il supercomputer di Leonardo. (Fonte: Leonardo)
Davinci-1 il supercomputer di Leonardo. (Fonte: Leonardo)
Sistemi robotici integrati con l’IA

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, ad esempio, 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.

L’Istituto Italiano di Tecnologia

L’ITT è un centro di ricerca scientifica finanziato dallo Stato che promuove lo sviluppo tecnologico con l’obiettivo di sostenere l’eccellenza nella ricerca di base e in quella applicata, allo scopo di favorire lo sviluppo del sistema economico nazionale. L’attività di ricerca di IIT è caratterizzata da una forte multidisciplinarietà e afferisce a quattro aree scientifiche: robotica, scienze computazionali, tecnologie per la scienza della vita e nanomateriali. La produzione di IIT vanta 15.000 pubblicazioni, oltre 200 progetti europei e più di 50 ERC, oltre 1.000 titoli di brevetti attivi, 26 start-up costituite e più di 40 in fase di lancio. Oltre ai Central Research Laboratories, un network costituito da 4 sedi dislocate sul territorio genovese, la rete IIT è composta da 11 centri di ricerca distribuiti sul territorio nazionale (a Torino, due a Milano, Trento, Roma, due a Pisa, Napoli, Lecce, Ferrara e Venezia) e 2 outstation all’estero (MIT ed Harvard negli USA).

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