Research Topic 2
Il Research Topic 2 (RT2) indaga il settore della fluidodinamica computazionale (CFD), che studia e simula il modo in cui i fluidi, come l’aria e l’acqua, si muovono e interagiscono con altri corpi o tra di loro, attraverso algoritmi di calcolo numerico. La CFD è indispensabile per modellizzare processi industriali, fisiologici e persino ambientali, permettendo così di realizzare i loro gemelli digitali. Tuttavia, le sottigliezze della dinamica dei fluidi pongono considerevoli ostacoli dal punto di vista computazionale.
La risposta del RT2 a questa sfida è l’esplorazione delle tecniche di riduzione dell’ordine del modello, o Model Order Reduction (MOR). Mantenendo solo i parametri più rilevanti all’interno di un modello, le tecniche di MOR offrono una rappresentazione semplificata, ma al contempo accurata, del comportamento di un fluido. La MOR permette così di velocizzare i tempi di simulazione, aprendo la strada a processi decisionali accelerati.
Il bisogno cruciale di risparmiare risorse computazionali spinge il RT2 a sfruttare il Deep Learning (DL), un sottoinsieme di algoritmi di intelligenza artificiale composti da molti strati di reti interconnesse, in grado di estrarre caratteristiche più avanzate dai dati iniziali in maniera progressiva. Il Deep Learning facilita l’elaborazione dei dati in tempo reale e garantisce la risposta in tempo reale nelle applicazioni dei gemelli digitali.
Tecniche di MOR: alcuni risultati di rilievo
Industria navale
- Ottimizzazione della forma delle navi passeggeri per ridurre il consumo di carburante e l’inquinamento.
- Ottimizzazione delle strutture delle navi per ridurre al minimo l’uso di materiali, mantenendone la stabilità.
Ambiente
- Studio dell’impatto della diffusione degli inquinanti nel Golfo di Trieste sugli ecosistemi marini, considerando fattori come le correnti marine e il vento.
Medicina
- Diagnostica in tempo reale specifica per paziente di malattie cardiovascolari.
Altri settori
- Riduzione degli sprechi alimentari.
- Ottimizzazione degli elettrodomestici.
- Rilevamento precoce dei danni strutturali nelle. gallerie
Coordinamento
Sono coinvolti nel Research Topic 2 la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA), l’Università degli Studi di Padova (UniPD) e l’Istituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale (OGS).
Il coordinatore del RT2 è il Prof. Gianluigi Rozza della SISSA.
