Istituto per le applicazioni del calcolo "Mauro Picone" (IAC)

Attività di ricerca

Nel 2018 l'IAC ha organizzato le sue attività in 9 gruppi di ricerca a vocazione altamente interdisciplinare; questi risultano trasversali nelle 4 sedi dell'Istituto. Di seguito se ne riporta l'elenco, con le percentuali di partecipazione del personale di ricerca e tecnologico, le partnership pubbliche e private sviluppate e le AP di riferimento all'interno del Dipartimento DIITET e di altri Dipartimenti del CNR.

* AdR 1) Ottimizzazione, Matematica Discreta e Scienza delle Decisioni
Tematiche di ricerca e progettuali: Algoritmi e Complessità Computazionale; Teoria dei grafi, Strutture Combinatorie, Reti di Flusso; Algoritmi di ottimizzazione globale per problemi vincolati e non vincolati; Ottimizzazione e algebra lineare numerica; Meta-modelli per l'interpolazione/approssimazione di funzioni obiettivo computazionalmente onerose; Metodi di ottimizzazione per i Trasporti Intelligenti e la Logistica sostenibile avanzata; Ottimizzazione discreta per la gestione della Sicurezza (Safety, Security) e delle Emergenze; Applicazioni industriali della Ricerca Operativa; Sistemi di supporto alle Decisioni per la gestione della supply chain in ambito agri-food; Matematica e ottimizzazione discreta nei sistemi sociali.
Quota di partecipazione :10.8 %
Progetti e partnership:
Progetto straordinario "Sportello Matematico per l'Industria Italiana"; CCT: "Studio pilota sull'utilizzo di metodi quantitativi per il supporto alla gestione ottimale del servizio Qurami"; co-fin. Regione Puglia: E-cedi; co-fin. Fondazione Cassa di Risparmio di Puglia: FCRP.
AP di riferimento in DIITET: Matematica Applicata, Tecnologie Marittime, Smart Cities, Fabbrica del Futuro, Sicurezza della Società Internet del futuro.
AP in altri dipartimenti. In DSSPC: Mediterranean Migration Studies.

* AdR 2) Analisi qualitativa e numerica di modelli differenziali e stocastici per le applicazioni
Tematiche di ricerca e progettuali: Aspetti analitici nello studio delle equazioni alle derivate parziali; Analisi asintotica di sistemi poissoniani con applicazioni alle reti wireless e sociali; Problemi di traffico e evoluzione su reti; Modelli differenziali per sistemi biologici; Controllo e giochi differenziali; Previsione del degrado dei monumenti; Studio analitico e numerico di equazioni differenziali, integrali ed integro-differenziali; Metodi e modelli matematici per l'Economia, le Scienze Attuariali e la finanza matematica.
Quota di partecipazione : 31%
Progetti e partnership:
CCT: Zero+; PON: MIE, Intour; PP: Mathtech; GNCS (INDAM) 2015 "Conservazione numerica di proprietà qualitative delle soluzioni di problemi differenziali"; GNFM (INDAM) progetto Giovani 2015 "Dinamica di sistemi complessi infinito dimensionali con applicazioni in Fluidodinamica, Economia e Biologia".
AP di riferimento in DIITET: Matematica Applicata, Trasporti.


* AdR 3) Modelli e metodi computazionali per l'elaborazione di segnali, immagini e metodi, statistici per l'analisi di dati complessi ad alta dimensione
Tematiche di ricerca e progettuali: Metodi variazionali per l'analisi di immagini; Analisi multirisoluzione; Approssimazione non lineare; Teoria dell'informazione; Big-data analysis; Morfologia matematica; Analisi multivariata; Machine learning; Tecniche statistiche per la riduzione della dimensionalità; Statistica Bayesiana; Tecniche matematiche avanzate per l'accelerazione della stampa 3D con tecnologia FDM; Calcolo ottimo discreto per la comprensione di una scena.
Quota di partecipazione : 17.6 %
Progetti e partnership:
CCT: S3T, Crestoptics s.r.l., Kuwait Petroleum Italia s.p.a, MILDAR; Progetto Campus Campania: ACTIVITI; POR: Istanza CNR; Co-fund Horizon 2020: INCIPIT.
AP di riferimento in DIITET: Data, Contenuti e Media, Tecnologie per la fruizione salvaguardia dei beni culturali, Tecnologie per l'aerospazio e l'osservazione della Terra, Matematica applicata, e-Health, Biotecnologie, Smart Cities and Communities, Internet del futuro, Robotica e automatica.

* AdR 4) Modelli matematici e simulazione numerica della materia fluida, classica e quanto-relativistica
Tematiche di ricerca e progettuali: Fluidodinamica teorica; Fluidodinamica computazionale; Meccanica della frattura; Meccanica dei mezzi continui; Meccanica statistica; Ottimizzazione; Problemi di convezione nei mezzi porosi; Relatività Generale; Teorie estese della gravitazione
Quota di partecipazione :14.8 %
Progetti e partnership:
ERC: NANOJETS; PE: SIEX, IANCIS, RBF4AERO; Convenzione ICRANET; CCT: SELEX; PB: RITMARE
AP di riferimento in DIITET: Matematica Applicata, Tecnologie Marittime
AP in altri dipartimenti. In DSFTM: Materiali innovativi, Complessità e biofisica, Plasmi, Tecnologia quantistiche. In
DSSTTA: Cambiamenti globali e cicli biogeochimici: dinamiche, impatti e mitigazione.

* AdR 5) Matematica per l'Ambiente
Tematiche di ricerca e progettuali: Modellistica matematica per lo studio di ecosistemi ed della fluidodinamica ambientale (idrologia, glaciologia); Analisi di dati da remote-sensing per la modellistica dell'atmosfera, la meteorologia applicata e la climatologia, nonché la rilevazione e quantificazione di inquinanti; Tecniche di mitigazione dell'impatto ambientale di attività legate ai trasporti, sia con tecniche di ottimizzazione delle attività, sia con lo studio di nuove tecnologie quali la catalisi eterogenea.
Quota di partecipazione :12.2 %
Progetti e partnership:
H2020: ECOPOTENTIAL; CCT: Support to MIPAS level 2 product (ESA); EUMETSAT: MTG Ground Segment - Consolidation of the IRS scene classification module; EUMETSAT): Kalman Filter estimation of surface temperature and emissivity from SEVIRI; PRIN: Gestione dei Disastri e delle emergenze per il miglioramento della Sicurezza negli Impianti Industriali; EUROPOLAR ERA-NET PolarClimate: SvalGlac;,FP7: BIO_SOS.
AP di riferimento in DIITET: Matematica Applicata; Tecnologie per Aerospazio e Osservazione della Terra; Smart Cities and Communities.
AP in altri dipartimenti. In DSSTTA: Cambiamenti globali e cicli biogeochimici: dinamiche, impatti e mitigazione; Osservazione della Terra; Tecnologie e processi per l'ambiente; Gestione sostenibile ed efficiente delle risorse naturali, degli ecosistemi e della biodiversità.

* AdR 6) Bioinformatica e biologia computazionale
Tematiche di ricerca e progettuali: Modelli matematici e statistici e/o algoritmi e software per analisi di dati clinici, genomica, trascrittomica ed epigenomica sull'insorgenza e la progressione di patologie; Pipeline computazionali per analisi ed integrazione di dati di Next Generation Sequencing su meccanismi di regolazione cellulare e loro alterazioni; Algoritmi accurati ed efficienti per elaborazione di segnali biomedici (EEG, ECG,fMRI,MRSI) per la patogenesi della schizofrenia e dell'alzheimer; Modelli matematici e statistici e/o algoritmi e software per analisi di dati XRD e NMR e di dinamica molecolare; Descrizione e studio della dinamica di sistemi biologici complessi a più livelli di dettaglio (i.e., intra/extra-cellulare, sistemico) (e.g. modelli continui a equazioni differenziali e/o discreti ad agenti); Algoritmi numerici per gli oscillatori biologici che modellizzano il sistema endocrino in condizioni normali e in patologie autoimmuni.
Quota di partecipazione :13.6%
Progetti e partnership:
FP7-ICT: MISSION-T2D; Co-fund Horizon 2020: INCIPIT; PB: Interomics, Epigenomica
AP di riferimento in DIITET: Biotecnologie
AAP in altri dipartimenti. In DSB: Health care and well-being.

*AdR 7) Metodi matematici per la diagnosi e la salvaguardia dei Beni Culturali
Tematiche di ricerca e progettuali: Sviluppo e analisi di modelli del secondo ordine e multi-classe per la valutazione delle emissioni del traffico veicolare. Acquisizione di dati in laboratorio per lo sviluppo e l'implementazione di modelli matematici avanzati per la corrosione dei materiali metallici. Sviluppo sistemi di tracciamento dei visitatori all'interno dei musei per il calcolo del tempo di permanenza e l'occupazione di ogni sala in tempo reale. Sviluppo di un modello che consiste nella minimizzazione di un funzionale che mira alla ricostruzione dell'informazione in aree di contrasto elevato che appaiono in posizioni casuali nelle singole immagini e nelle quali i dati originali del filmato sono andati perduti per cause fisiche dovute all'invecchiamento.
Progetti e partnership:
Progetto Beni Culturali. Progetto DTC Lazio, Distretto tecnologico per le nuove tecnologie applicate ai Beni e alle Attività Culturali. Centro di eccellenza
AP di riferimento in DIITET: Tecnologie per la Fruizione e Salvaguardia dei Beni Culturali, Matematica Applicata (70%)

*AdR 8) Informatica e sicurezza
Tematiche di ricerca e progettuali: Applicazione di differenti tecniche di analisi di (Big) Data per la classificazione/comprensione di comportamenti ed eventuale detection di anomalie.
Modellazione ed analisi di dati strutturati e complessi per classificazione ed analisi topologico/semantiche di interesse per la sicurezza. Emulazione e simulazione di ambienti di esecuzione software controllati, al fine di riprodurre ed analizzare comportamenti anomali/malevoli di software per limitarne/impedirne propagazione ed alterazione del sistema. Modellazione ed analisi di aspetti economici della sicurezza. Crittanalisi
Progetti e partnership:
Progetto Cyber Risk Management. Sicurezza informatica. Calcolo ad alte prestazioni.
AP di riferimento in DIITET: Cybersecurity

*AdR 9) Attività di comunicazione, innovazione, supporto alla ricerca ed al trasferimento
Tematiche di ricerca e progettuali: Attività di disseminazione e valorizzazione della ricerca scientifica nel campo della matematica applicata. tTrasferimento tecnologico delle scienze matematiche verso le Imprese italiane. Percorsi di alternanza scuola lavoro e attività di divulgazione scientifica. Attività' editoriale d'istituto (collana Comics&Science -CNR Edizioni, collana elettronica Storie di matematiche e dintorni.
Progetti e partnership:
Progetto Sportello Matematico per l'Industria Italiana. Progetti di Supporto alla ricerca. Editoria CNR-IAC
AP di riferimento in DIITET: Matematica Applicata