Leonardo e l’Istituto italiano di tecnologia (Iit) hanno sottoscritto un accordo che sancisce la nascita di nuovi laboratori di ricerca congiunti per il presidio delle tecnologie strategiche per la sicurezza del Paese. L’iniziativa, che si inserisce nel quadro del Corporate research programme di Leonardo, prevede un investimento di circa un milione di euro l’anno per Leonardo e Iit, e l’impiego di circa trenta ricercatori all’interno dei laboratori congiunti.

GLI OBIETTIVI

L’obiettivo del progetto è potenziare la ricerca e lo sviluppo in tre aree strategiche per il futuro delle applicazioni di sicurezza in ambito emergenziale e spaziale: il calcolo ad alte prestazioni (il cosiddetto supercomputing), i sistemi robotici per uso industriale integrati con l’intelligenza artificiale e la riconfigurazione di tali sistemi ad ambienti non strutturati. I “joint lab” Leonardo-Iit saranno il punto di riferimento nazionale, e potenzialmente internazionale, per lo sviluppo della digitalizzazione dei processi industriali e delle tecnologie, per esplorare al meglio le potenzialità del digital design e degli ambienti virtuali. Robotica, monitoraggio, controllo e predittività sono le frontiere più avanzate della digitalizzazione, a cui i Joint lab Leonardo-Iit stanno dedicando maggiore attenzione progettuale. Chi progetta digitalmente risparmia fino all’80% del tempo nella fase di sviluppo, riduce i costi e con il digital design i consumi diminuiscono fino al 25%.

IL SUPER CALCOLO

Grazie ai due supercalcolatori “davinci-1” di Leonardo e “Franklin” di Iit, i nuovi laboratori congiunti saranno uno dei poli di ricerca più importanti a livello internazionale, dando impulso all’intera comunità concentrata sull’High performance computing (Hpc) del Paese e al processo di digitalizzazione nazionale. Il calcolo ad alte prestazioni, elemento abilitante di digitalizzazione alla base del concetto di innovazione integrata di Leonardo, permette permettono di elaborare in tempo reale un numero elevatissimo di operazioni che un computer tradizionale svolgerebbe in giorni, mesi o anni. Per fare un esempio, la modellizzazione di fenomeni fisici molto complessi come il flusso di turbolenza dei profili alari, è necessaria un’enorme potenza di calcolo: il calcolo ad alte prestazioni consente non solo di raggiungere alle soluzioni, ma accelera enormemente i processi stessi di progettazione e di testing. Lavorando con le più moderne tecnologie e aprendo la strada allo sviluppo dei computer quantistici, i joint lab Leonardo-Iit saranno in grado di aumentare le capacità tecnologiche nel calcolo ad alte prestazioni, sviluppando nuovi modelli numerici e nuovi codici di calcolo, e implementare tali soluzioni per sistemi ad hoc.

COMPUTER VERDI

Attraverso l’adozione di un approccio ecosostenibile, mirato alla riduzione del consumo energetico e dell’impatto sull’ambiente dell’intero settore, saranno inoltre elaborati nel medio termine nuovi algoritmi per il green computing. Ad oggi il 5% dell’energia prodotta nel mondo è consumata dai data center e tale percentuale è in costante aumento. Grazie all’ottimizzazione dei codici di calcolo, i Join lab Leonardo-Iit intendono raggiungere il traguardo posto dall’Unione europea di avere entro il 2030 tutta l’industria di cloud e data center carbon neutral. In questo contesto, il Joint lab dedicato al calcolo ad alte prestazioni sta studiando ulteriori sistemi green applicati alle macchine di supercalcolo che consentono un risparmio energetico pari al 30%. Tra questi, lo spegnimento automatico dei circuiti non utilizzati, l’alimentazione energetica da fonti alternative e i sistemi di raffreddamento ad altissima efficienza, ottenuti da risorse naturali, con l’impiego, ad esempio, dell’acqua di fiumi, falde, o l’utilizzo dell’evaporazione dell’acqua.

ROBOT SPAZIALI

Ulteriore ambito di collaborazione è lo sviluppo di sistemi robotici integrati con l’intelligenza artificiale, per applicazioni in ambito industriale. Con soluzioni ibride di interazione tra l’uomo e i sistemi robotici, sarà possibile digitalizzare le aree produttive industriali con incremento dei livelli di sicurezza, la gestione programmata e predittiva della logistica, la migliore qualità della produzione e dei prodotti, il potenziamento del post-vendita, grazie all’integrazione di sistemi di monitoraggio avanzati per manutenzioni programmate e indicatori di alert predittivi. Saranno oggetto di studio anche squadre multi-robot, per svolgere in autonomia compiti di sollevamento, navigazione e stoccaggio delle merci e tecnologie per telecontrollare elementi robotici e consentire all’uomo di operare da remoto. La ricerca e lo sviluppo di tecnologie robotiche da impiegare al di fuori dei contesti industriali, per operare in ambienti non strutturati, è un ulteriore settore di esplorazione del Joint lab. Tali ambienti prevedono l’adattabilità dei sistemi robotici a situazioni non previste, in condizioni ambientali critiche e la capacità di agire in autonomia. Le applicazioni riguardano principalmente lo Spazio, con l’impiego dei sistemi robotici, ad esempio, su pianeti e satelliti, dove gli strumenti sono soggetti a radiazioni, marcate escursioni termiche e condizioni di mobilità particolarmente difficili, e le situazioni emergenziali in caso di calamità naturali.