iNEST Day: gli ultimi sviluppi dello Spoke 9 e il confronto sugli ecosistemi della ricerca
4 sessioni scientifiche e una tavola rotonda hanno animato la giornata conclusiva dell’International Workshop on Digital Twins
Padova, 21 febbraio 2025
Ha avuto luogo oggi l’iNEST Day, ultima delle tre giornate di “International Workshop on Digital Twins: Mathematical Analysis, Formal Methods and Scientific Machine Learning”. È stata un’occasione per mostrare a un pubblico internazionale il valore dello Spoke 9 e di iNEST: alla rapida presentazione dei risultati che si è tenuta in mattinata hanno fatto seguito la tavola rotonda sul ruolo e sulla funzione degli ecosistemi di ricerca interconnessi e, nel pomeriggio, quattro sessioni scientifiche – una per ciascun Research Topic dello Spoke 9.
RT1: matematica e informatica per creare modelli
«Il nostro obiettivo è produrre modelli efficienti, dal punto di vista sia teorico che pratico». Queste le parole della Prof.ssa Antonia Larese dell’Università di Padova, che ha presentato i risultati del Research Topic 1, incentrato sulla creazione di modelli matematici e numerici basati sui dati.
Nel pomeriggio, Mattia Fogagnolo (UniPD) ha illustrato alcune sfide per quanto riguarda lo studio di sistemi di distribuzione dell’acqua dal punto di vista matematico: si tratta infatti di uno dei principali campi di impego dei gemelli digitali. A seguire, Matteo Zavatteri (UniPD) si è invece soffermato su alcuni tipi di reti neurali progettate nell’ambito di iNEST.
RT2: come velocizzare le simulazioni
In mattinata, a presentare il Research Topic 2, che si focalizza sulle tecniche di riduzione dell’ordine del modello (MOR), è stato Niccolò Tonicello della SISSA. «Simulare i sistemi complessi può essere molto dispendioso dal punto di vista computazionale. La MOR accelera questo processo, aprendo la strada alla simulazione in tempo reale e preservandone l’accuratezza» ha dichiarato.
Alla presentazione di Tonicello hanno fatto seguito due talk pomeridiani: nel primo, il ricercatore SISSA ha discusso alcune sfide nell’applicazione della MOR ai flussi turbolenti; in quello a seguire, Guglielmo Padula (SISSA) ha presentato un modello di MOR per le Digital Shadow, repliche di sistemi reali da cui ricevono un continuo flusso di dati.
RT3: l’IA per i gemelli digitali
«Vogliamo integrare le tecniche di apprendimento automatico e l’intelligenza artificiale per ottenere delle simulazioni efficienti, che operino in tempo reale». Così ha affermato Francesca Cairoli dell’Università di Trieste nel corso della presentazione dei risultati del Research Topic 3, il cui focus è l’utilizzo del machine learning per lo sviluppo di gemelli digitali. Nel corso della sessione scientifica dedicata, Francesco Giacomarra (UniTS) ha presentato un approccio innovativo per i Deep Generative Models – modelli di IA che combinano Deep Learning (DL) e modellazione probabilistica per generare dati simili a un determinato set. A seguire, Federico Camerota Verdù (UniTS) ha mostrato una strategia per ottimizzare gli algoritmi di Deep Reinforcement Learning, che combinano DL con il sistema di ricompense e penalità del Reinforcement Learning.
RT4: le applicazioni, dagli oceani alla Terra
Ha dato una panoramica dei risultati del Research Topic 4, che indaga le applicazioni dei gemelli digitali, Stefano Salon dell’OGS. «Vogliamo raccogliere e mostrare molti casi d’uso dei gemelli digitali. Uno di questi, per esempio, è fare previsioni per il Mar Mediterraneo» ha dichiarato. Ad ampliare la presentazione di Salon, nel pomeriggio, due talk nella sessione scientifica dedicata: Federica Adobbati (OGS) ha parlato di modelli di Deep Learning per la modellazione matematica degli oceani; infine, Stefano Campanella (OGS) si è soffermato sulla creazione di modelli della Terra.
iNEST e le aziende: fare ecosistema per sviluppare gemelli digitali
Momento clou dell’iNEST Day è stata la tavola rotonda della mattinata, un confronto ricco di spunti tra il Prof. Franco Bonollo (Presidente del Consorzio iNEST), il Prof. Angelo Montanari (Presidente del CTS di iNEST), l’Ing. Luca Fabbri (Direttore Generale di iNEST), Cristina Scarpel di Almaviva Bluebit e Giacomo Gentile di Collins Aerospace. Al centro del dibattito, ancora una volta, i Digital Twin. «Supportare l’implementazione dei gemelli digitali nelle piccole e medie imprese è una delle grandi sfide di iNEST» ha sottolineato il Prof. Bonollo, evidenziando la necessità di rendere questa tecnologia sempre più accessibile e concreta.
Ma quali sono i reali vantaggi e le difficoltà nell’adozione dei gemelli digitali nell’industria? I rappresentanti delle due aziende hanno puntato l’attenzione su un elemento chiave: i dati. «Raccogliere grandi quantità di dati è uno dei punti di forza dei gemelli digitali» ha spiegato Gentile. «Difficile trovare un settore industriale in cui non abbiano applicazioni concrete».
«Nel nostro caso, la vera sfida è avere dei dati reali da utilizzare. I gemelli digitali ce li mettono a disposizione» ha aggiunto Scarpel.
Anche nel caso dei gemelli digitali, a legare ricerca e industria, ha ribadito il Prof. Montanari, è proprio la capacità di fare ecosistema: «Le aziende che sviluppano Digital Twin operano in settori diversi, ma affrontano spesso le stesse criticità. La chiave è lavorare insieme, sfruttando il framework generale sviluppato dalle università e declinandolo sulle esigenze specifiche delle imprese».
La tavola rotonda sugli ecosistemi della ricerca: da sinistra a destra, il Prof. Angelo Montanari (Presidente del CTS di iNEST), il Prof. Franco Bonollo (Presidente del Consorzio iNEST), l'Ing. Luca Fabbri (Direttore Generale di iNEST), Cristina Scarpel (Almaviva Bluebit) e Giacomo Gentile (Collins Aerospace).
