Si chiama FoReLab, è stato avviato all’Università di Pisa e intende sviluppare idee e progetti di ricerca che vadano a connotare l’industria 5.0, sfruttando l’AI e l’innovazione tecnologica

Industria 5.0 e ricerca hanno almeno un punto in comune: la propensione a guardare al futuro. Strano a dirsi: siamo ancora nel pieno dell’Industry 4.0. Perché allora guardare alla versione successiva? Perché il modello 5.0 va ben oltre l’ambito puramente produttivo: ha a che fare con la resilienza, la centralità della persona, la sostenibilità ambientale, la sovranità digitale. Sono tutti concetti propri della visione ispiratrice di FoReLab – Future-oriented Research Laboratory, istituito presso il Dipartimento d’Ingegneria dell’Informazione (DII) dell’Università di Pisa di cui è parte integrante.

Takeaway

La ricerca lavora allo sviluppo di nuove soluzioni per l’Industria 5.0. In questa direzione va FoReLab, il nuovo progetto del Dipartimento d’Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa per cui il MUR stanzierà più di 11 milioni di euro
Resilienza, centralità della persona, sostenibilità ambientale. Su questi aspetti si dirigerà il lavoro di ricerca del Lab che si baserà su quattro linee di ricerca: trustworty artificial and embodied intelligence, human-centric systems, future networks, smart material devices
Intelligenza artificiale, robotica avanzata, nanomateriali e metamateriali, TLC: le prospettive che verranno indagate nel “Lab per l’industria del futuro” sono molteplici e attiverà personale e infrastrutture di tutti i settori dell’Ingegneria dell’Informazione

Il DII è un dipartimento prestigioso. Fondato da Ugo Tiberio – padre del radar Italiano – conta su eminenti docenti: un esempio è Luciano Lenzini, colui che ha portato Internet in Italia. Qui ha studiato Anna Grassellino, scienziata attiva al Fermilab di Chicago che dirige il progetto per realizzare il più potente computer quantistico al mondo.

Il suo livello notevole lo si nota anche da un altro elemento. Il progetto FoReLab è finanziato dal Ministero dell’università e della ricerca nell’ambito del programma “Dipartimenti di Eccellenza 2023-2027”, che ha visto il DII classificato primo in Italia tra i dipartimenti di Ingegneria Industriale e dell’informazione. Il dipartimento pisano era stato già premiato e finanziato anche nel quinquennio precedente con CrossLab, progetto di innovazione dell’Industria 4.0, coordinato dal professor Giuseppe Anastasi. Al nuovo progetto dipartimentale spetterà un finanziamento di oltre 11 milioni di euro.

FoReLab va verso lo sviluppo di alcuni settori a più forte livello di innovazione: al suo interno si farà un forte impiego di tecniche d’intelligenza artificiale e saranno sviluppate soluzioni che riguardano la robotica, gli smart materials e le telecomunicazioni del futuro.

Industria 5.0 e ricerca: ecco FoReLab

Giovanni Stea, docente di ingegneria informatica e coordinatore esecutivo di FoReLab - Future-oriented Research Laboratory, laboratorio istituito presso il Dipartimento d’Ingegneria dell’Informazione (DII) dell’Università di Pisa
Giovanni Stea, docente di ingegneria informatica e coordinatore esecutivo di FoReLab – Future-oriented Research Laboratory, laboratorio istituito presso il Dipartimento d’Ingegneria dell’Informazione (DII) dell’Università di Pisa

Laboratorio di ricerca orientato al futuro: questo significa l’acronimo FoReLab. Esso vuole dare piena espressione della connessione tra Industria 5.0 e ricerca. Lo ha spiegato Giovanni Stea, docente di ingegneria informatica e coordinatore esecutivo del Lab: «negli ultimi anni si sono affermate delle esigenze nuove e non prevedibili nell’epoca dell’Industria 4.0: la resilienza, ossia la capacità di reagire a shock sistemici; la centralità della persona come utente e attuatore di tecnologia; la sostenibilità ambientale che deve interessare l’ICT perché possa consumare meno; la sovranità digitale, la capacità di alimentare un’industria autonoma, sovrana e coerente a determinati valori»

Stea ha messo in luce, inoltre, come anche il panorama della ricerca sia cambiato negli ultimi anni. Lo testimoniano le linee programmatiche di finanziamento del PNRR che vertono sull’intelligenza artificiale, le reti del futuro, le tecnologie per la salute e la mobilità del futuro.

La stessa Commissione Europea ha delineato quella che dovrà essere l’industria del futuro, ovvero l’Industria 5.0. FoReLab vuole dare risposta a questa finalità e lo farà attraverso quattro linee di ricerca fondamentale e che attivano competenze già presenti in ateneo: trustworty artificial and embodied intelligence (TAEI), human-centric systems (HCS), future networks (FN), smart material devices (SMD).

Le linee di ricerca del lab pisano per l’industria del futuro

L’intento di FoReLab sarà di svolgere ricerca in modo olistico, potendo contare nel dipartimento su tutti i settori strategici per sviluppare le linee di ricerca e soprattutto sulla competenza dei 120 docenti attivi.

Andando alle linee di ricerca, nel caso del “trustworty artificial and embodied intelligence” si svilupperanno attraverso AI spiegabile by design e l’apprendimento distribuito. Nel primo caso si lavorerà, ha spiegato il coordinatore di FoReLab:

«alla creazione di approcci innovativi alla progettazione di sistemi e applicazioni basati su modelli AI caratterizzati da un livello di compromesso ottimale fra accuratezza e spiegabilità».

Nel caso, invece, dell’apprendimento distribuito ci si focalizzerà sullo sviluppo di modelli di apprendimento (come il federated learning) che sappiano garantire accuratezza e tutela dei dati.

Industria 5.0. AL FoReLab di Pisa alcuni cobot, bracci robotici ed altri robot dimostrativi offrono l'opportunità di capirne il funzionamento ed esplorarne le potenzialità
Industria 5.0. AL FoReLab di Pisa alcuni cobot, bracci robotici ed altri robot dimostrativi offrono l’opportunità di capirne il funzionamento ed esplorarne le potenzialità

Inoltre, si svilupperanno soluzioni di robotica cooperativa. Altro tassello fondamentale sarà quello riguardante lo sviluppo di avatar per interazioni uomo-robot.

La linea di ricerca “human-centric system” verterà sulla creazione di sensori indossabili per misure non invasive: in questo caso si farà affidamento, per esempio, sulla stampa 3D di dispositivi piezoelettrici bio riassorbibili, in grado di consentire un monitoraggio di bio segnali centrali e periferici. Si lavorerà, inoltre, sullo sviluppo di soluzioni di realtà aumentata con interfacce aptiche indossabili: il tatto, quindi, entrerà a far parte della dotazione per creare un’esperienza sensibile ancora più immersiva e mirata. Ci sarà anche spazio per l’individuazione di modelli computazionali, in modo da riprogettare l’interazione persona-macchina tramite predizione di intenti, stati d’animo e personalità. Non mancherà lo sviluppo di sistemi di analisi del linguaggio.

A proposito, invece, di “future network” l’obiettivo della ricerca sarà di favorire l’evoluzione dei processi industriali e delle applicazioni emergenti come realtà virtuale immersiva, proiezioni olografiche, metaverso e altri ambiti innovativi.

Le aree di ricerca riguardano anche aspetti relativi alla cybersecurity, ai digital twin, ambienti di propagazione smart. Tra le aree di ricerca ci sarà anche spazio per la trasmissione di segnali wireless a frequenze tra 100 GHz e 10 THz, per la trasmissione di dati ad alta velocità, creando opportunità tali da rendere le reti wireless parte integrante dell’automazione industriale. Non mancherà neppure l’area di ricerca finalizzata sulla trasformazione delle infrastrutture di rete tradizionali in architetture basate su software, sulla loro virtualizzazione e automazione.

Infine, la linea di ricerca “smart material devices” porrà attenzione su dispositivi e circuiti bi-dimensionali oltre che su nanodispositivi per l’energy harvesting. Non mancherà l’attività finalizzata allo sviluppo di nuovi dispositivi e sensori impiantabili e biodegradabili nonché ai metamateriali.

Scritto da:

Andrea Ballocchi

Giornalista Leggi articoli Guarda il profilo Linkedin