Spoke 9 – Consorzio iNEST

Models, Methods, Computing Technologies for Digital Twin

I gemelli digitali: dalla matematica, un catalizzatore per l’innovazione

Un cambiamento radicale è all’orizzonte nell’economia moderna e il suo fulcro è la forza trasformativa della digitalizzazione. Questo processo rivoluzionario consente la costante ottimizzazione dei processi e risparmi notevoli, segnando così l’inizio di una nuova era di efficienza in tutti i settori. La digitalizzazione è una colonna portante del Consorzio iNEST: è la chiave per permettere alle industrie del Nord-Est italiano di affermarsi come modelli di efficienza e motori di innovazione.

In prima linea in questa rivoluzione digitale si trova il concetto visionario di gemello digitale, o Digital Twin (DT), ossia la replica virtuale di un prodotto o processo del mondo reale. Lo Spoke 9 di iNEST dedica tutti i suoi sforzi di ricerca allo sviluppo di gemelli digitali e alla loro applicazione in diversi settori. Tuttavia, per sfruttarne appieno il  potenziale, è fondamentale comprendere a fondo i comportamenti e le funzioni dei loro corrispettivi reali.

Nel tentativo di creare gemelli digitali accurati, gli scienziati impiegano strumenti sofisticati di modellazione matematica e numerica. Flussi di dati in tempo reale tra oggetti fisici e repliche virtuali facilitano una costante comunicazione e affinamento. Per garantire un allineamento sempre più preciso tra i gemelli digitali e i loro corrispettivi reali, ci sono strumenti matematici e numerici che forniscono un aiuto prezioso, come i modelli di ordine ridotto e le tecniche di quantificazione dell’incertezza.

Leader e Partner

Grazie alle loro attività di ricerca, il Leader e i Partner dello Spoke 9 porteranno l’innovazione e l’efficienza a livelli senza precedenti.

Scuola Internazione Superiore di Studi Avanzati (SISSA)

Leader

Università degli Studi di Padova
(UNIPD)

Partner

Università degli Studi di Trieste
(UNITS)

Partner

Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS)

Partner

Research Topic

Le attività di ricerca dello Spoke 9 sono supportate e potenziate da quattro Research Topic (RT), progettati per affrontare le sfide più all’avanguardia nei campi dei modelli matematici e numerici, del calcolo scientifico e dei gemelli digitali.

MODELLAZIONE MATEMATICA, NUMERICA E BASATA SUI DATI

Si crea un framework solido per la modellazione matematica, integrandolo con i metodi e il software esistenti. Tramite un meticoloso processo di test con set di dati, con l’aiuto della quantificazione dell’incertezza (UQ),
i ricercatori rendono i loro modelli affidabili e accurati.

RIDUZIONE DELL’ORDINE DEL MODELLO

La riduzione dell’ordine del modello (MOR) è uno strumento formidabile per le simulazioni matematiche, che rende i calcoli complessi molto più gestibili.
La MOR migliora il calcolo in tempo reale e incorpora l’UQ, aiutando gli scienziati a destreggiarsi tra problemi diversi alla ricerca di precisione e affidabilità.

APPRENDIMENTO AUTOMATICO PER GEMELLI DIGITALI

La dinamica sinergia tra Machine Learning (ML)
e riduzione dell’ordine del modello (MOR) trova un’applicazione pionieristica nel calcolo ad alte prestazioni, utile in vista dello sviluppo di gemelli digitali automatici per l’industria. Tramite uno scambio di dati ininterrotto, gli scienziati aprono la strada all’integrazione smart in ambito industriale.

APPLICAZIONI DEI GEMELLI DIGITALI NELL’INDUSTRIA, NELLA MEDICINA, NELLE SCIENZE AMBIENTALI E NELLA VITA QUOTIDIANA

Esplora il potenziale trasformativo dei gemelli digitali in vari settori: dall’ambiente alla sanità, passando per la vita quotidiana e i processi industriali. Per soddisfare
le esigenze di ciascun settore, vengono individuati
gli elementi digitalizzabili e vengono realizzate applicazioni su misura.

Attività Trasversali

La visione di innovazione e sostenibilità di iNEST trova un’espressione tangibile nelle quattro Attività Trasversali (Cross-Cutting Activities o CC). Queste attività alimentano il potere trasformativo delle tecnologie all’avanguardia sviluppate nell’ambito dello Spoke 9, rendendole una guida per il progresso in diversi settori.

SOSTEGNO ALLA CREAZIONE E ALLO SVILUPPO DI STARTUP E SPIN-OFF

Un percorso sviluppato dai singoli Spoke per generare
e selezionare idee innovative, da trasformare in startup e spin-off di ricerca.

CREAZIONE DI UNA RETE DI LABORATORI STRATEGICI CONGIUNTI TRA UNIVERSITÀ E AZIENDE

Le università e gli istituti di ricerca promuovono un modello
di collaborazione diverso tra università e imprese, concentrandosi sui Lab Village.

INIZIATIVE DI COINVOLGIMENTO DEI CITTADINI

Il coinvolgimento dei cittadini, delle comunità locali e della società civile sono al centro del progetto iNEST, così come
di tutte le recenti comunicazioni e strategie dell’UE.

ISTRUZIONE, DA ITS ALL’APPRENDIMENTO CONTINUO

Sviluppare le conoscenze, le competenze, le attitudini e i valori che consentono alle persone di contribuire e beneficiare di
un futuro inclusivo e sostenibile.

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