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Direttore   Marco  Conti

 

Dipartimento    

Ingegneria,  ICT  e  Tecnologie  per  l’Energia  e  i  Trasporti  

Direttore  

Marco  Conti  

 

• Dispositivi  e  sistemi  ICT  

• Internet  del  futuro  

• Dati,  contenuti  e  media  

• E-­‐infrastructure  

• Cybersecurity  

• Robotica  e  automanica  

• Fabbrica  del  futuro  

• Healthcare  and  wellbeing  

• Biotecnologie  

• Nan  nanotecnologie  e  materiali  avanzati  

• Tecnologie  per  la  fruizione  e  salvaguardia  dei  beni  culturali  

• Tecnologie  per  l’aerospazio  e  l’osservazione  della  terra  

• Sicurezza  della  societa’  

• Tecnologie  per  l’agricoltura  sostenibile  e  la  sicurezza  del  cibo  

• Costruzioni  sostenibili  

• Smart  city  

• Tecnologie  energetiche  a  basse  emissioni  

• Veicoli  a  basso  impatto  ambientale  

• Tecnologie  marittime  

• Fusione  termonucleare  

• Matematica  applicata  

   

2 Progetto  n.  1  DISPOSITIVI  E  SISTEMI  ICT  

   

a.   FINALITÀ  E  OBIETTIVI    

La  presente  Area  Progettuale  riguarda  lo  sviluppo  sia  di  componenti  innovativi  di  base  (technology-­‐ driven   R&D)   a   basso   TRL   (Technological   Readiness   Level)   sia   di   dispositivi   e   sistemi   con   maturità   tecnologica  adeguata  a  consentire  il  loro  impiego  in  specifiche  applicazioni  (application-­‐driven  R&D).   Le  attività  di  ricerca  si  articolano  sostanzialmente  in  tre  settori:  -­‐  Fotonica  -­‐  Dispositivi  e  tecnologie  a   microonde  ed  onde  millimetriche  -­‐  Tecnologie  micro  e  nano-­‐elettroniche.  Nel  campo  della  Fotonica   si  stanno  sviluppando  tecnologie  chiave  rilevanti  per  la  LEIT  ICT  che  trovano  importanti  applicazioni   nelle   social   challenges   (Health,   Secure   Societies).   Una   parte   significativa   riguarda   lo   sviluppo   di   tecnologie  per  sensoristica  (meccanica,  di  temperatura,  biochimica  label  free),  siano  esse  innovative,     come  l’optofluidica,    sorgenti  VCSEL  nel  medio  infrarosso,    laser  ceramici,  o  micro-­‐risonatori  ottici  ad   altissimo   fattore   di   qualità,   che   più   consolidate,   come   quelle   basate   su   LED   o   in   fibra   ottica.   Da   rilevare  in  quest’ultimo  ambito  la  lunghissima  esperienza  di  alcuni  Istituti  con  l’utilizzo  di  approcci   diversi  basati  su  reticoli  di  diffrazione  (Bragg  o  LPG),  fenomeni  di  scattering  (Rayleigh,  Brillouin)  o   nanoprobes.   I   Dispositivi   attivi   e   passivi   e   le   tecnologie   a   microonde   ed   onde   millimetriche   (da   qualche  centinaio  di  MHz  fino  a  220  GHz)  sviluppati  trovano  applicazione  in  diversi  campi,  quali  le   telecomunicazioni,   la   sensoristica   industriale,   la   diagnostica   elettromagnetica,   la   fusione   e   la   strumentazione  scientifica.  La  attività  eseguite  coprono  tutto  il    ciclo  di  sviluppo  dei  componenti  a   radio-­‐frequenza,   a   partire   dalla   modellizzazione   fino   alla   loro   caratterizzazione   sperimentale   ed   utilizzo   nell’ambito   applicativo   di   interesse.   Con   riferimento   al   programma   quadro   H2020,   le   tematiche  di  ricerca  rientrano  nelle  LEIT  ICT  e  Space  e  sono  di  interesse,  tra  le  altre,  per  le  social   challenges   Health,   Food   Security,   Smart   Transport,   Secure   Societies.   Nel   settore     delle   Tecnologie   micro  e  nano-­‐elettroniche  si  stanno  sviluppando  sensori  che  trovano  importanti  applicazioni  nelle   social  challenges  (Health,  Smart  Transport,  Secure  Societies)  e  che  sono  basati  su  diverse  tecnologie,   i.e.  MEMS  piezoelettrici,  micro  e  nano-­‐elettronica,  transistor  elettrochimici,  dispositivi  bioinspired,   onde   acustiche   superficiali,   tecnologie   magnetiche   integrate   con   tecnologie   al   Si,   nanofibre   elettrofilate   da   polimeri   conduttori,   a   trasduzione   elettrica   e/o   elettrochimica.    

b.   CONTENUTO  TECNICO  SCIENTIFICO  

Le   attività   tecnico-­‐scientifiche   di   quest'area   progettuale   si   articolano   nei   temi   presentati   di   seguito.   Maggiori  dettagli  sui  temi  (e  la  loro  articolazione  in  sotto-­‐temi)    sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:   www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali  

DISPOSITIVI  E  TECNOLOGIE  A  MICROONDE  ED  ONDE  MILLIMETRICHE  (IDASC;  IEIIT,  IFP,  IREA)  

I  Dispositivi  attivi  e  passivi  e  le  tecnologie  a  microonde  ed  onde  millimetriche  (da  qualche  centinaio   di  MHz  fino  a  220  GHz)  sviluppati  in  questo  ambito  trovano  applicazione  in  diversi  campi,  quali  le   telecomunicazioni,  la  sensoristica  industriale,  la  diagnostica  elettromagnetica,  la  fusione  e  la   strumentazione  scientifica  (e.g.,  osservazione  della  Terra,  radio-­‐astronomia).  L’indagine  

sull’applicabilità  di  nuove  tecnologie,  quali  l’additive  manufacturing,  e  di  nuovi  materiali    in  questi   settori  applicativi  riveste  particolare  importanza.  Le  attività  eseguite  coprono  tutto  il    ciclo  di   sviluppo  dei  componenti  a  radio-­‐frequenza,  a  partire  dalla  modellizzazione  fino  alla  loro  

caratterizzazione  sperimentale  ed  utilizzo  nell’ambito  applicativo  di  interesse.  Con  riferimento  al   programma  quadro  H2020,  le  tematiche  di  ricerca  rientrano  nelle  LEIT  ICT  e  Space  e  sono  di   interesse,  tra  le  altre,  per  le  social  challenges  Health,  Food  Security,  Smart  Transport,  Secure   Societies.    

FOTONICA  (IEIIT,  IFP,  IMEM,  IREA)  

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dispositivi   ottici   micro   e   nano   strutturati,   che   dispositivi   più   maturi   tecnologicamente,   estremamente   rilevanti   per   la   LEIT   ICT   e   con   applicazioni   nelle   social   challenges   (Health,   Food   security,   Secure   Societies).     Lo   sviluppo   di   sorgenti   laser   innovative   include   la   progettazione   e   l’analisi   di   laser   ad   emissione   verticale   superficiale   (VCSEL)   e   la   messa   a   punto   di   sistemi   laser   ceramici   operanti   nel   vicino   e   medio   infrarosso.   Altra   linea   di   attività   riguarda   la   sintesi   di   QD   metamorfici  per  sorgenti  di  singolo  fotone.  Le  applicazioni  vanno  dalla  sensoristica  al  telecom,  dalla   crittografia  alle  telecomunicazioni  quantistiche.  Dispositivi  micro  e  nano  strutturati  in  fibra  ottica  e   in   microottica   vengono   messi   a   punto   per   sensori   biologici   (label-­‐free   e   non)   o   meccanici,   e   per   fotonica   a   microonde.   Tecnologie   innovative   consentono   di   realizzare   nanoprobes   in   silice,   micro-­‐ risonatori   ottici   ad   alto   fattore   di   qualità   in   materiali   cristallini   e   micro/nano-­‐oscillatori   optomeccanici   a   bassa   dissipazione   meccanica   ed   ottica   per   sistemi   interferometrici.   Dispositivi   fotonici   con   maturità   tecnologica   più   avanzata   vengono   sviluppati     per   applicazioni   nelle   social   challenges.  Si  tratta  di  sensori  ottici  microfluidici  e  optofluidici,  di  sensori  distribuiti  in  fibra  ottica   basati  su  scattering  (Rayleigh  e    Brillouin),  di  sensori  basati  su  reticoli  in  fibra,  e  di  LED  blu  ad  alta   potenza.  

TECNOLOGIE  MICRO  E  NANO-­‐ELETTRONICHE  (IDASC,  IEIIT,  IMEM,  ISTI)  

Nel  settore    delle  Tecnologie  micro  e  nano-­‐elettroniche  si  stanno  sviluppando  sensori  che  trovano   importanti  applicazioni  nelle  social  challenges  (Health,  Smart  Transport,  Secure  Societies)  e  che  sono   basati   su   diverse   tecnologie,   i.e.   MEMS   piezoelettrici,   micro   e   nano-­‐elettronica,   transistor   elettrochimici,   dispositivi   bioinspired,   onde   acustiche   superficiali,   tecnologie   magnetiche   integrate   con   tecnologie   al   Si,   nanofibre   elettrofilate   da   polimeri   conduttori,   a   trasduzione   elettrica   e/o   elettrochimica.  Le  attività  sono  riconducibili  alle  LEIT  ICT  sotto  le  call  “Smart  System  Integration”  e   “Generic   micro-­‐   and   nano-­‐electronic   technologies”.   Alcuni   campi   applicativi   delle   tecnologie   sviluppate  sono    la  rivelazione  di  radiazioni,  la  bioelettronica,  la  misura  di  piccole  concentrazioni  di   sostanze  volatili,  la  rilevazione  di  biomolecole,  l’ingegneria  tissutale.    

 

c.   EVENTUALI  COLLABORAZIONI  NAZIONALI/INTERNAZIONALI  

 

Le  informazioni  sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:  www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali    

d.   EVENTUALI  COLLABORAZIONI  CON  LE  UNIVERSITA’    

Le  informazioni  sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:  www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali  

 

e.   INFRASTRUTTURE  DI  RICERCA    

Le  informazioni  sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:  www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali    

4 Progetto  n.  2  INTERNET  DEL  FUTURO  

   

a.   FINALITÀ  E  OBIETTIVI    

L’area  progettuale  Sistemi  ICT  copre  diversi  aspetti  di  ricerca,  relativi  allo  sviluppo  di  soluzioni  nuove   e   originali,   efficaci   ed   efficienti   nell’ambito   dei   sistemi   di   elaborazione   e   comunicazione.   Nel   CNR   questo   settore   di   ricerca   ha   profonde   radici   culturali   e   scientifiche   e   ha   portato   negli   anni   a   importanti   traguardi   e   risultati.   L’attività   dell’area   progettuale   è   descritta   secondo   tre   tematiche   riguardanti  (i)  le  tecnologie  ed  architetture  di  comunicazione  e  networking  per  il  Future  Internet,  (ii)   i   sistemi   distribuiti,   ad   alte   prestazioni   e   paralleli,   e   (iii)   l’ingegneria   del   software   e   i   paradigmi   di   programmazione.   Queste   tematiche   forniscono   una   competenza   ampia   e   sinergica,   soprattutto   in   riferimento  alle  sfide  che  la  Comunità  Europea  ha  individuato  nell’ambito  della  parte  “ICT-­‐LEIT”  del   programma  Horizon  2020  e  in  particolare  per  quanto  riguarda  tre  delle  sei  linee  principali:  “A  new   generation   of   components   and   systems”,   “Advanced   Computing”,   “Future   Internet”.   Allo   stesso   tempo,  queste  competenze  complementari  permettono  di  fornire  soluzioni  efficaci  e  innovative  sia   per  quanto  riguarda  argomenti  “cross-­‐cutting”  come  “Internet  of  Things”,  che  per  le  sfide  indicate   nelle  parti  “Future  and  Emerging  Technologies”  e  “Societal  Challenges”  di  Horizon  2020.    La  finalità   complessiva   dell’area   progettuale   è   la   progettazione,   lo   studio   e   l’analisi   dei   componenti   fondamentali  dell’Internet  del  Futuro,  inteso  non  solo  come  una  rete  di  comunicazione,  ma  come  un   sistema   distribuito   complesso,   composto   da   dispositivi   eterogenei   per   risorse   fisiche,   collegati   fra   loro  in  rete  e  da  gestire  secondo  paradigmi  innovativi  di  programmazione.  Pertanto,  partendo  dalla   definizione   dei   tre   temi   che   costituiscono   l’area   progettuale,   ci   si   pone   l’obiettivo   di   stimolare   approcci   sinergici   a   cavallo   dei   temi   stessi.   Un   esempio   concreto   (tra   i   tanti   possibili)   è   la   convergenza   tra   networking   (tema   1)   e   computing   (tema   2),   sempre   più   necessario   in   scenari   di   Internet  pervasivo,  dove  un  gran  numero  di  dispositivi  collegati  in  rete  non  solo  possono  generare   dati,   ma   possono   anche   decidere   localmente   ed   autonomamente   come   elaborarli   e   gestirli.   Altra   finalità  dell’area  progettuale  è  quella  di  interagire  con  molte  delle  altre  aree  progettuali,  per  fornire   le   tecnologie   di   rete   e   di   computing   necessarie   allo   sviluppo   delle   applicazioni   e   dei   servizi   su   cui   quest’ultime  si  focalizzano.  Da  questo  punto  di  vista,  quindi,  l’obiettivo  è  raccogliere  requisiti  e  casi   d’uso,  ed  individuare  in  modo  congiunto  le  soluzioni  di  rete,  di  computing  ed  i  paradigmi  più  adatti   alle  applicazioni  di  riferimento.  Infine,  e  di  fondamentale  importanza,  l’area  progettuale  ha  anche  la   finalità   di   far   avanzare   la   ricerca,   sia   di   base   che   applicata,   nei   singoli   argomenti   dei   vari   temi,   descritti   nel   seguito   dai   sottotemi.   Da   questo   punto   di   vista   quindi   l’obiettivo   è   lo   studio,   la   progettazione   e   la   valutazione   di   sistemi   avanzati   di   rete   e   di   computing,   lo   sviluppo   di   nuovi   approcci  alla  programmazione  dei  sistemi  distribuiti,  la  caratterizzazione  delle  proprietà  fondazionali   dei  sistemi  ICT  complessi.    Dopo  aver  descritto  i  temi  e  sottotemi  in  cui  si  articola  l’area  progettuale   nella   sezione   “b”,   le   Sezioni   da   “c”   a   “g”   di   questa   scheda   sono   una   sintesi   di   quanto   i   gruppi   di   ricerca   che   animano   quest’area   progettuale   sono   in   grado   di   sviluppare   dal   punto   di   vista   progettuale   in   ambito   europeo   e   nazionale   e   delle   collaborazioni   e   iniziative   promosse.     L’attività   progettuale  descritta  testimonia  la  capacità  degli  istituti  e  dei  ricercatori  di  sviluppare  conoscenza  e   innovazione  in  questo  settore  strategico.  Lo  sviluppo  di  questa  capacità  è  basato  sulla  possibilità  di   mantenere   un’adeguata   attività   di   ricerca   di   base,   fondamentale   per   mantenere   le   competenze   e   sviluppare  nuove  idee  in  questo  settore  in  forte  cambiamento.  

   

b.   CONTENUTO  TECNICO  SCIENTIFICO  

Le   attività   tecnico-­‐scientifiche   di   quest'area   progettuale   si   articolano   nei   temi   presentati   di   seguito.   Maggiori  dettagli  sui  temi  (e  la  loro  articolazione  in  sotto-­‐temi)    sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:   www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali  

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(IEIIT,  IIT,  IMAMOTER,  ISSIA,  ISTI)  

Il  tema  del  Future  Internet  è  un  aspetto  caratterizzante  il  settore  delle  reti  e  TLC  e  riveste  un  ruolo   fondamentale  nel  panorama  di  Horizon  2020.  Le  tematiche  sono  estremamente  ampie  ed  articolate.   Le   tecnologie   di   comunicazione   e   networking   rivestono   un   ruolo   fondamentale.   L’integrazione   di   dispositivi  mobili  è  una  sfida  significativa  per  vari  motivi.  Da  un  lato,  devono  ancora  essere  risolte   problematiche   di   efficienza,   sia   energetica   che   spettrale,   a   livello   di   tecnologia   trasmissiva   e   di   accesso  al  mezzo.  Dall’altro,  si  studiano  soluzioni  architetturali  scalabili  ed  energicamente  efficienti   per  la  comunicazione  e  condivisione  dati  anche  in  mobilità,  anche  nell’ambito  delle  reti  5G.  Questo  è   particolarmente  vero  per  l’Internet  of  Things,  che  richiede  soluzioni  efficienti  per  l’integrazione  di   una   quantità   enorme   di   piccoli   dispositivi   nell’architettura   complessiva   Internet.   Essendo   “vicine   all’utente”,   le   soluzioni   per   reti   mobili   permettono   lo   sviluppo   di   architetture,   protocolli   e   middleware   per   applicazioni   specifiche,   con   notevoli   ricadute   potenziali   in   termini   di   innovazione.   Nell’ottica  dell’integrazione  tra  mondo  fisico  e  cyber,  un’area  emergente  è  l’Internet  of  People,  dove   il   comportamento   individuale   e   sociale   degli   utenti   è   un   componente   essenziale   delle   funzioni   di   rete.  Infine,  il  Cloud  Computing  pone  notevoli  sfide  anche  in  ambito  di  networking,  sia  per  quanto   riguarda  il  “core”  della  rete,  che  per  quanto  riguarda  l’accesso  a  servizi  cloud  in  ambiente  mobile.  

 

DISTRIBUTED,  HIGH  PERFORMANCE  AND  PARALLEL  SYSTEMS  (IAC,  ICAR,  IIT,IMATI,  ISTI)  

L’area  scientifica  dei  sistemi  di  elaborazione  parallela  e  distribuita  delle  informazioni  ha  vissuto  un   notevole  cambiamento  negli  ultimi  anni.  Il  fulcro  della  ricerca  e  dello  sviluppo  si  è  progressivamente   spostato  dalle  tecniche  di  aggregazione  di  potenza  di  calcolo  per  la  risoluzione  di  grandi  problemi   della  scienza  e  dell'ingegneria,  sempre  più  verso  lo  studio  e  la  progettazione  di  sistemi  e  strumenti   per  la  gestione,  analisi,  e  sintesi  di  grandi  quantità  di  dati  caratteristici  delle  nuove  applicazioni  della   Data   Science   e   del   mondo   Business.     Contemporaneamente,   la   crescita   del   numero   di   core   del   processore   e   dei   coprocessori   grafici   ha   stimolato   la   ricerca   nel   settore   degli   strumenti   di   programmazione  e  degli  algoritmi  per  sfruttare  adeguatamente  tali  architetture,  anche  eterogenee,   ad   alte   prestazioni.     Questi   cambiamenti   hanno   comportato   una   fertilizzazione   incrociata   delle   tematiche   del   calcolo   parallelo   e   distribuito   con   altre   (software   engineering,   security,   knowledge   discovery,   information   retrieval,   machine   learning,   ecc.),   e   una   focalizzazione   della   ricerca   su   problematiche  legate  ad  esempio  a:  virtualizzazione,  interoperabilità  e  gestione  dei  sistemi  Cloud  e   delle   architetture   orientate   ai   servizi,   paradigmi   e   modelli   di   programmazione   data-­‐parallel,   bio-­‐ inspired,  agent-­‐based.  gestione  ed  analisi  di  big  data,  efficienza  energetica,  infrastrutture  distribuite   per  e-­‐science.  

 

SOFTWARE  ENGINEERING  (IASI,  ISTI)  

I   moderni   sistemi   software   sono   spesso   costituiti   da   elementi   computazionali   che   collaborano   tra   loro  per  il  controllo  di  entità  di  varia  natura  per  fornire  un’ampia  collezione  di  servizi  e  applicazioni   innovative   che   garantiscano   un   comportamento   affidabile   anche   a   fronte   di   eventi   non   sempre   predicibili   ed   allo   stesso   tempo   siano   user   friendly.   L'uso   di   un   buon   processo   di   sviluppo   del   software  è  ritenuto  essenziale  al  fine  di  garantire  lo  sviluppo  di  applicazioni  e  servizi  che  rispettino  i   suddetti   requisiti   di   affidabilità,   usabilità   ed   adattabilità.   Tale   processo   può   essere   creato   ad   hoc   secondo  l’approccio  proposto  dalla  situational  method  engineering  oppure,  nel  caso  in  cui  i  sistemi   da   sviluppare   siano   particolarmente   critici   mediante   l'uso   di   metodi   formali.   La   ricerca   sui   sistemi   software   complessi   è   recentemente   caratterizzata   dagli   studi   sui   sistemi   adattativi   e   auto-­‐ organizzanti.   In   tale   ambito   si   collocano   anche   i   sistemi   di   workflow   adattativo   che   affrontano   le   necessità  di  un  processo  di  lavoro  flessibile  e  l’uso  di  simulazioni  che  permettono  la  valutazione  di   scenari  alternativi  e  la  messa  a  punto  di  sistemi  che  sarebbe  costoso  o  pericoloso  sperimentare  nella   realtà.  

   

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Le  informazioni  sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:  www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali  

d.   EVENTUALI  COLLABORAZIONI  CON  LE  UNIVERSITA’    

Le  informazioni  sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:  www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali  

 

e.   INFRASTRUTTURE  DI  RICERCA    

Le  informazioni  sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:  www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali  

 

7 Progetto  n.  3  DATI,  CONTENUTI  E  MEDIA  

   

a.   FINALITÀ  E  OBIETTIVI    

La   finalità   è   lo   sviluppo   e   la   diffusione   di   tecnologie   innovative   per   applicazioni   nel   campo   del   trattamento   dei   dati,   dei   contenuti   testuali   multilinguistici,   multimediali   e   multi-­‐dimensionali,   della   conoscenza,  e  per  l’interazione  naturale  e  multimodale.  Le  sfide  riguardano:  a)  la  modellazione,  l’analisi   e   la   visualizzazione   di   insiemi   di   dati   di   dimensioni   tali   da   non   essere   processabili   con   le   metodiche   tradizionali  (Big  Data),  e  l’estrazione  di  conoscenza  da  questi  attraverso  tecniche  di  artificial  intelligence   e   knowledge   discovery   che   presentino   caratteristiche   di   scalabilità   e   responsività   b)   l’estrazione   di   conoscenza  da  testi,  e  lo  studio  di  tecniche  di  traduzione  automatica  per  il  superamento  delle  barriere   linguistiche   e   culturali   c)   l’elaborazione   intelligente   di   contenuti   di   tipo   immagine,   audio   e   audio-­‐ visuale,   per   la   costruzione   di   applicazioni   basate   sul   riconoscimento   del   contenuto,   anche   finalizzate   alla  creatività  e  all’apprendimento  d)  la  modellazione,  l’analisi  e  il  confronto  di  contenuto  digitale  per  il   trattamento   di   modelli   3D,   e   più   in   generale   di   rappresentazioni   multi-­‐dimensionali   e)   lo   sviluppo   di   ontologie  applicate  dei  sistemi  socio-­‐tecnici  e  di  tecnologie  semantiche  per  il  loro  trattamento  basato   sui   linguaggi   del   web   semantico   (Linked   Data)   per   il   loro   utilizzo   finalizzato   alla   interoperabilità   semantica  e  alla  cattura  della  semantica  di  contenuti  multimediali  e  multi-­‐dimensionali  f)  l’interazione   naturale   con   i   sistemi   informatici   basata   su   paradigmi   multimodali   che   consentano   di   renderla   accessibili  e  usabile.  Le  attività  di  ricerca  si  sviluppano  in  coerenza  con  le  direttive  europee  contenute   nella  sezione  “Content  technologies  and  information  management”  del  programma  “LEIT  –  Information   and  Communication  Technologies”  di  Horizon  2020  (European  Commission  Decision  C  (2013)8631  of  10   December  2013).  

b.   CONTENUTO  TECNICO  SCIENTIFICO  

Le  attività  tecnico-­‐scientifiche  di  quest'area  progettuale  si  articolano  nei  temi  presentati  di  seguito.  Maggiori   dettagli   sui   temi   (e   la   loro   articolazione   in   sotto-­‐temi)     sono   disponibili   sul   sito   del   dipartimento:   www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali.  

BIG  DATA  AND  OPEN  DATA  INNOVATION  AND  TAKE-­‐UP  (IASI,  ICAR,  IGI,  IIT,  IMATI,  ISTI)    

Ontologie  e  tecnologie  semantiche,  ossia  metodi,  strumenti  e  linguaggi  che  usano  il  significato  dei  Big   Data  nella  loro  elaborazione.  La  ricerca  in  questo  settore  investe  il  web  semantico  e  i  Linked  Data,  la   modellistica  concettuale  e  l’analisi,  la  visualizzazione  e  l’integrazione  dei  Big  Data.  Trova  la  sua  naturale   applicazione  nei  settori  dove  è  cruciale  l’interoperabilità  semantica,  quali  i  servizi  di  e-­‐government.  

BIG  DATA  –  RESEARCH  (IAC,  IASI,  ICAR,  IEIIT,  IIT,  IMATI,  ISTC,  ISTI,  ITC)  

Estrazione  di  conoscenza  da  grandi  quantità  di  dati,  anche  sensoriali,  da  testi  e  da  reti  sociali,  eseguita   con   algoritmi   di   apprendimento,   logici   o   statistici,   anche   distribuiti.   Di   particolare   rilevanza   l’applicazione  nel  settore  della  mobilità  e  della  sicurezza  privacy-­‐aware.  Analisi  di  dati  multimediali  e   multidimensionali.  

CRACKING  THE  LANGUAGE  BARRIER  (ISTI)  

Classificazione  di  testi  multilinguisitici:  si  sfrutta  la  disponibilità  dei  dati  di  training  in  diverse  lingue  (in   forma  di  corpora  fortemente  parallela  o  corpora  debolmente  parallelo  o  corpora  comparabili)  al  fine  di   migliorare  l'accuratezza  della  classificazione  di  testo  sotto  ogni  tale  linguaggio.  Include  l’elaborazione   statistica  del  linguaggio  naturale.  

TECHNOLOGIES  FOR  CREATIVE  INDUSTRIES,  SOCIAL  MEDIA  AND  CONVERGENCE  (ICAR,  IIT,  ILC,  IMATI,   ISTI,  ITC)  

Tecniche   per   la   classificazione   semantica   delle   risorse   web   per   mettere   in   relazione   i   contenuti   su   argomenti  simili,  per  servire  contenuti  personalizzati  sulla  base  dei  profili  utente,  per  la  definizione  di   strategie   di   crawling   guidate   dalla   conoscenza   del   dominio   e   dal   ragionamento.   Tecniche   per   la  

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modellazione,  l'acquisizione,  la  distribuzione  e  l'analisi  di  informazioni  proveniente  dai  social  media  per   l'implementazione  di  servizi  di  intelligence  open  source.  Biblioteche  digitali  e  umanistica  digitale.  

TECHNOLOGIES  FOR  BETTER  HUMAN  LEARNING  AND  TEACHING  (IIT,  ITD)  

Creare  e  sperimentare  modelli  di  situazioni  inclusive  realizzate  con  il  supporto  delle  tecnologie  digitali.   Studio   di   ambienti   di   apprendimento   capaci   di   favorire   sia   l’acquisizione   di   abilità   emergenti   sia   di   abilità  di  per  sé  non  nuove  ma  per  le  quali  esiste  una  domanda  in  forte  crescita.  Sviluppo  di  modelli  e   strumenti   che   favoriscano   la   qualità   del   sapere   scientifico   e   che   incidano   anche   sull’interesse   e   la   motivazione  degli  studenti.  L’educazione  fra  apprendimento  istituzionale,  informale  e  non  formale.  

ADVANCED  DIGITAL  GAMING/GAMIFICATION  TECHNOLOGIES  (IIT,  IMATI,  ITD,  ITIA)  

Utilizzo   dell’Augmented   e   della   Virtual   Reality   quali   base   tecnologiche   per   lo   sviluppo   di   ambienti   digitali   di   supporto   al   problem   solving,   alla  formazione   e   alla   diffusione   di   conoscenza.   Modellazione   semantica  di  ambienti  virtuali  e  di  interazione  nell'ambiente  di  gioco.  Nuovi  paradigmi  di  interazione  tra   oggetti   e   ambienti   virtuali   basati   sulla   semantica   per   consentire   interazioni   naturali   e   varie   nell’ambiente   di   gioco   e   per   massimizzare   l’efficacia   educativa   dell’   applicazione.   Utilizzo   di   Mobile   Social  Networks  per  gamification  in  applicazioni  di  Well-­‐being.  

MULTIMODAL  AND  NATURAL  COMPUTER  INTERACTION  (ICAR,  IIT,  ISTI,  ITC)  

Progettazione,  sviluppo,  e  valutazione  di  interfacce  utenti  in  grado  di  combinare  varie  modalità  (grafica,   voce,  gesti,  …)  in  modo  da  adattarsi  al  contesto  di  uso  e  rendere  l’interazione  più  naturale  ed  usabile.   Supporto  automatico  per  analizzare  come  applicazioni  interattive  soddisfino  linee  guida  di  accessibilità.   Analisi  e  modellazione  del  comportamento  dell'utente,  mirato  al  miglioramento  e  all'estensione  delle   esperienze   dell'utente   stesso   nell'accesso   a   contenuti   personalizzati.   Realizzazione   di   interfacce,   strumenti,  e  sistemi  persuasivi  per  l'empowerment  delle  persone  nella  gestione  della  propria  salute.        

c.   EVENTUALI  COLLABORAZIONI  NAZIONALI/INTERNAZIONALI  

Le  informazioni  sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:  www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali    

d.   EVENTUALI  COLLABORAZIONI  CON  LE  UNIVERSITA’  

Le  informazioni  sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:  www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali  

 

e.   INFRASTRUTTURE  DI  RICERCA  

Le  informazioni  sono  disponibili  sul  sito  del  dipartimento:  www.diitet.cnr.it/index.php/it/aree-­‐progettuali    

 

9 Progetto  n.  4  e-­‐INFRASTRUCTURE  

   

a.   FINALITÀ  E  OBIETTIVI    

L’area  e-­‐Infrastructure  ha  lo  scopo  di  contribuire  allo  sviluppo,  adozione  e  utilizzo  di  infrastrutture  digitali   a   sostegno   della   transizione   di   paradigmi   scientifici   e   di   innovazione   verso   “Open   Science”   e   “Open   Innovation”.  Questi  due  paradigmi  sono  stimolati  dalla  crescente  disponibilità  di  dati  e  dalla  necessità  di   memorizzare,  gestire,  trasferire  ed  elaborare  dati  per  produrre  nuova  conoscenza  a  supporto  di  processi   di  innovazione  nella  scienza,  nell’economia  e,  più  in  generale,  nella  società.    Le  e-­‐Infrastructure,  gestite   secondo   ben   definite   politiche,   sono   sistemi   informatici   che   offrono   con   modalità   “as-­‐a-­‐Service”,   funzionalità  di  base  e  risorse  condivise  (reti  di  comunicazione,  risorse  di  calcolo  e  di  memorizzazione  dati,   ma  anche  dati  e  servizi)  a  comunità  di  utenti  aggregate  da  obiettivi  e  necessità  comuni.    L’area  copre  sia   “e-­‐Infrastructure”   che   offrono   servizi   di   supporto   alle   attività   di   ricerca,   siano   esse   tematiche   o   multidisciplinari   (con   particolare   attenzione   a   quelle   che   operano   con   dati   scientifici,   incluse   quelle   di   supporto   alle   infrastrutture   di   ricerca   ESFRI)   sia   “e-­‐Infrastructure”   che   operano   a   supporto   di   settori   aziendali  e  della  pubblica  amministrazione.  Tra  gli  obiettivi  indirizzati  da  questa  area  c’è  anche  quello  di