I ricercatori dello Spoke 9 presentano le applicazioni dei gemelli digitali durante iNE(S)T-working
Ieri, 15 febbraio 2024, il Polo Didattico Universitario di Vicenza ha ospitato l’evento di networking iNE(S)T-working. Durante una sessione parallela, i ricercatori dello Spoke 9 hanno mostrato alcune applicazioni cruciali dei gemelli digitali.
Vicenza, 16 febbraio 2024
«Il mondo digitale è il filo conduttore che unisce le diverse vocazioni delle università all’interno di iNEST»: queste sono state le parole di apertura della Prof.ssa Mara Thiene dell’Università degli Studi di Padova, mentre dava il benvenuto a oltre 300 ricercatori coinvolti ieri in iNE(S)T-working, un evento di networking per tutti i leader e i nuovi reclutati di iNEST. Le attività di ricerca dello Spoke 9 costituiscono un elemento cruciale all’interno della visione di digitalizzazione sostenuta da iNEST: i gemelli digitali emergono come motori di innovazione in numerosi settori, come dimostrato durante una sessione parallela di iNE(S)T-working, che ha anche mostrato approfondimenti sugli Spoke 1 e 8. Introdotti dal responsabile dello Spoke 9 per la SISSA, il Prof. Gianluigi Rozza, tre ricercatori dello Spoke 9 hanno catturato l’attenzione dei partecipanti presentando varie applicazioni dei gemelli digitali.
Niccolò Tonicello della SISSA è stato il primo a parlare; ha discusso le diverse applicazioni dei gemelli digitali nel campo dell’aviazione. «I gemelli digitali sono capaci di gestire fenomeni molto complessi, come la turbolenza» ha dichiarato Tonicello. Consentono anche la gestione di problemi come la formazione di ghiaccio sulle ali e la riproduzione dei processi di combustione. Per far ciò, Tonicello sta lavorando all’integrazione di tecniche di modellizzazione basate sui dati e sull’intelligenza artificiale come le Physics-Informed Neural Networks (PINN), che consentono alle macchine di risolvere autonomamente le equazioni. Inoltre, ha menzionato gli sforzi in corso per combinare informazioni da vari modelli di ordine ridotto, al fine di sviluppare un modello ottimale. Tutti questi sforzi sono dedicati a migliorare le prestazioni degli aeromobili, ma aprono anche la strada a viaggi aerei più sicuri ed efficienti, segnando un significativo passo in avanti nell’ingegneria aerospaziale.
La presentazione successiva è stata tenuta da Pasquale Claudio Africa della SISSA e si è focalizzata sull’applicazione dei gemelli digitali all’apparato cardiovascolare, un campo di notevole impatto sulla società e sulla comunità locale: «Le malattie cardiovascolari rimangono la principale causa di morte e ricovero», come ha evidenziato Africa, «e la matematica applicata può svolgere un ruolo chiave nel loro studio». Lo scienziato collabora con partner clinici per ottenere immagini da tomografie computerizzate e risonanze magnetiche, al fine di creare simulazioni della fluidodinamica del sangue. Africa ha evidenziato la differenza tra due tecniche di modellazione, i modelli di ordine completo e i modelli di ordine ridotto, spiegando che i secondi catturano la fisica essenziale in modo più efficiente e in tempo reale. Questo è cruciale per integrare i gemelli digitali nel campo della medicina, offrendo visioni e progressi senza precedenti che potrebbero ridefinire il panorama di procedure come i bypass coronarici, migliorando così i risultati sui pazienti e salvando vite.
Infine, Erica Salvato dell’Università degli Studi di Trieste ha presentato la sua ricerca, volta allo sviluppo di gemelli digitali per la simulazione in tempo reale. «Rispetto a un simulatore regolare, un gemello digitale consente un flusso di dati ininterrotto e automatico da e verso il sistema reale, consentendo di monitorare, analizzare e ottimizzare un processo in tempo reale: questo apre le porte a sviluppi nel campo industriale» ha spiegato Salvato. Le principali aree di interesse includono la manutenzione predittiva e il controllo autonomo dei sistemi dinamici. Il suo lavoro ha un’enfasi particolare sui processi decisionali e la ricercatrice riconosce come sfida il superamento del cosiddetto “divario di realtà”, tale per cui i controller sviluppati su simulatori possono variare il proprio comportamento quando applicati a sistemi reali. Il coinvolgimento di Salvato si estende allo sviluppo di gemelli digitali in arene dei droni, ambienti controllati appositamente progettati per testare e sviluppare droni e tecnologie associate, il che dimostra il suo approccio interdisciplinare all’avanzamento tecnologico.
Tutti questi approfondimenti sul potere trasformativo dei gemelli digitali hanno fatto da eco allo spirito collaborativo e innovativo che caratterizza la comunità iNEST. «Questo progetto offre l’opportunità di consolidare legami esistenti e crearne di nuovi», ha affermato il Prof. Angelo Montanari, Direttore del Comitato Tecnico Scientifico di iNEST, «abbiamo ancora molto da fare e questo incontro è un passo fondamentale». Il percorso del Consorzio iNEST verso l’avanzamento tecnologico e l’impatto sociale è appena iniziato. Guidate dai gemelli digitali, le menti pionieristiche dello Spoke 9 sono pronte a tracciare una strada verso un futuro in cui l’innovazione non conosce limiti.
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