ap matematica applicata -...
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Sil i B t l
CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE
Silvia Bertoluzza
AP Matematica ApplicataAP Matematica Applicata
Conferenza del Dipartimento DIITET 26 e 27 maggio 2014
26 e 27 Maggio, 2014Convegno del Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l’Energia e i Traporti
AP Matematica Applicata IASI
Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica“Antonio Ruberti”
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Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata IASI
IAC Istituto per le Applicazioni del Calcolo“M Pi ”
Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica“Antonio Ruberti”
IAC
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“Mauro Picone”
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Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata IASI
IAC Istituto per le Applicazioni del Calcolo“M Pi ”
Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica“Antonio Ruberti”
IMATI
IAC▼▼▼▼▼▼ ▼▼
“Mauro Picone”
Istituto di Matematica Applicata e TecnologieInformatiche “Enrico Magenes”
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Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata IASI
IAC Istituto per le Applicazioni del Calcolo“M Pi ”
Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica“Antonio Ruberti”
IMATI
IAC▼▼▼▼▼▼ ▼▼
“Mauro Picone”
Istituto di Matematica Applicata e TecnologieInformatiche “Enrico Magenes”
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ICAR
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Istituto di Calcolo e Reti ad Alte Prestazioni
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Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata IASI
IAC Istituto per le Applicazioni del Calcolo“M Pi ”
Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica“Antonio Ruberti”
IMATI
IAC▼▼▼▼▼▼ ▼▼
▼▼ ▼▼▼▼ “Mauro Picone”
Istituto di Matematica Applicata e TecnologieInformatiche “Enrico Magenes”
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IEIIT
ICAR
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Istituto di Elettronica e di Ingegneriadell’Informazione e delle Telecomunicazioni
Istituto di Calcolo e Reti ad Alte Prestazioni
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Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata IASI
IAC Istituto per le Applicazioni del Calcolo“M Pi ”
Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica“Antonio Ruberti”
IMATI
IAC▼▼▼▼▼▼▼▼ ▼▼
▼▼ ▼▼▼▼ “Mauro Picone”
Istituto di Matematica Applicata e TecnologieInformatiche “Enrico Magenes”
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IEIIT
ICAR
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Istituto di Elettronica e di Ingegneriadell’Informazione e delle Telecomunicazioni
Istituto di Calcolo e Reti ad Alte Prestazioni
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IIT▼▼ ▼▼▼▼
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Istituto di Informatica e Telematica
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata IASI
IAC Istituto per le Applicazioni del Calcolo“M Pi ”
Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica“Antonio Ruberti”
IMATI
IAC▼▼▼▼▼▼▼▼ ▼▼
▼▼ ▼▼▼▼ “Mauro Picone”
Istituto di Matematica Applicata e TecnologieInformatiche “Enrico Magenes”
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IEIIT
ICAR
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Istituto di Elettronica e di Ingegneriadell’Informazione e delle Telecomunicazioni
Istituto di Calcolo e Reti ad Alte Prestazioni
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IIT
INSEAN
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Istituto di Informatica e Telematica
Istituto Nazionale per Studi ed Esperienze diArchitettura Navale Architettura Navale
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata IASI
IAC Istituto per le Applicazioni del Calcolo“M Pi ”
Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica“Antonio Ruberti”
IMATI
IAC▼▼▼▼▼▼▼▼ ▼▼▼▼
▼▼ ▼▼▼▼ “Mauro Picone”
Istituto di Matematica Applicata e TecnologieInformatiche “Enrico Magenes”
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IEIIT
ICAR
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Istituto di Elettronica e di Ingegneriadell’Informazione e delle Telecomunicazioni
Istituto di Calcolo e Reti ad Alte Prestazioni
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IIT
INSEAN
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Istituto di Informatica e Telematica
Istituto Nazionale per Studi ed Esperienze diArchitettura Navale
ISTI
Istituto di Scienza e Tecnologie dell’Informazione“A. Faedo”
Architettura Navale
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata
~100 Ricercatori17 di17 sedi
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata
~100 Ricercatori17 di17 sedi
10 città
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata
~100 Ricercatori17 di17 sedi
10 città
3 Istituti
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata
~100 Ricercatori17 di17 sedi
10 città
3 Istituti 5 t di lt i i tit ti5 team di altri istituti
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
AP Matematica Applicata
~100 Ricercatori17 di17 sedi
10 città
3 Istituti 5 t di lt i i tit ti5 team di altri istituti
P ibili lt i i t ?Possibili ulteriori team?
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
Matematica applicata vs altre AP
• AP “anomala”LogisticaTrasporti
• Approccio metodologico• Applicazioni in ambiti
Trasporti
Processi diproduzione[....]
molto diversiMatematicaApplicata
SicurezzaBiologia
• Interazione con altre AP• Interazioni con altri
Sicurezza
Effi iS il
Medicina
dipartimentiEfficienzaenergetica
Svilupposostenibile
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
• Risk managementg• Agroalimentare• Turismo• Smart cities
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
• Risk managementg• Agroalimentare• Turismo• Smart cities• Biologia / Medicina
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
• Risk managementg• Agroalimentare• Turismo• Smart cities• Biologia / Medicina• Clima / Ambiente
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
• Risk managementg• Agroalimentare• Turismo• Smart cities• Biologia / Medicina• Clima / Ambiente• Beni culturali
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
• Risk managementg• Agroalimentare• Turismo• Smart cities• Biologia / Medicina• Clima / Ambiente• Beni culturali• Scienze sociali• Scienze sociali
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
• Risk managementg• Agroalimentare• Turismo• Smart cities• Biologia / Medicina• Clima / Ambiente• Beni culturali• Scienze sociali• Scienze sociali• Nuovi materiali
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
• Risk managementg• Agroalimentare• Turismo• Smart cities• Biologia / Medicina• Clima / Ambiente• Beni culturali• Scienze sociali• Scienze sociali• Nuovi materiali• EnergiaEnergia
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
• Risk managementg• Agroalimentare• Turismo• Smart cities• Biologia / Medicina• Clima / Ambiente• Beni culturali• Scienze sociali• Scienze sociali• Nuovi materiali• EnergiaEnergia• Processi industriali
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
Esempi: progettiNextMuse
Software di nuova generazione per la
BioSma
Modellizzazione, analisi , simulazioneSoftware di nuova generazione per la fluidodinamica e la multimeccanicacomputazionale
M di l l i di PDE
Modellizzazione, analisi , simulazione delle proprietà termomeccaniche di materiali speciali (leghe a memoria di forma
Metodi per la soluzione di PDEs
Applicazioni in ambito Navale
Applicazioni biomediche Fili ortodontici Stent vascolari
Biomedico Generazione di energia
idroelettrica
Programma FP7Istituto coinvolto: INSEAN
Programma FP7 – ERC Istituti coinvolti: IMATI
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Esempi: progettiHycon 2
Controllo di sistemi dinamici
DRIHM & DRIHM2US
Creazione di una piattaforma per laControllo di sistemi dinamicicomplessi, su larga scala e in rete
Applicazioni alT
Creazione di una piattaforma per la comprensione e la predizione di eventi climatici e atmosferici estremi
T di d i li i i Trasporto aereo Reti di energia elettrica Processi industriali Sistemi biologici e medici
Trattamento di dati climatici Modelli di meteorologia e di idrologia
DRIHM2US: progetto “gemello dig p g gcollaborazione Europa‐USA
Programma FP7Istituti coinvolti: IAC, IEIIT
Programma FP7 e‐infrastructureIstituti coinvolti: IMATI
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Esempi: progettiIMPRESS
Migliorare l’efficienza del processo
MOTUS
Sviluppo di una piattaforma di servizi Migliorare l efficienza del processodecisionale nella gestione delleemergenze sanitarie
Supporto alle decisioni basato su datid f i
Sviluppo di una piattaforma di servizi Rilevare e interpretare la
mobilità urbana in tempo reale informazioni da infrastrutture
l i i da fonti eterogenee
ODE, DDE, SDE, stima di parametri Modelli logistici
eterogenee sul territorio
Analisi e interpretazione dei dati e calcolo delle traiettorie dei flussi
Modelli fisiologici delle vittime Strumenti di localizzazione delle fonti Simulazione di crisi sanitarie
urbani pedonali e veicolari Elaborazione di modelli dei flussi e
simulazioni previsionali
Programma FP7 Istituti coinvolti: IASI, IBIM
INDUSTRIA 2015Istituti coinvolti: IASI, ISTI
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Esempi: progettiMobiWallet
Soluzioni di trasporto urbano
Modem IVM
Sviluppo di un sistema web‐based di Soluzioni di trasporto urbano sostenibile basato su un management interoperabile dei pagamenti
ili l’ di i bbli i
Sviluppo di un sistema web based disupporto alle decisioni per ilmanagement integrato dei vigneti
S il di d lli d fi i l Facilitare l’uso di trasporti pubblicicon focus sulle persone disabili e a mobilità ridotta
Sviluppo di modelli demografici per la simulazione di infestanti (insetti)
Calcolo di indicatori di rischio Teoria dei grafi e ipergrafi Ottimizzazione combinatoria
Programma FP7 – ERC Istituti coinvolti: IIT, ISTI
Programma FP7Istituto coinvolto: IMATI
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Contributo della Matematica• Aree in cui i problemi son già posti in “forma matematica”matematica
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
Contributo della Matematica• Aree in cui i problemi son già posti in “forma matematica”matematica– Formulazioni alternative
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
Contributo della Matematica• Aree in cui i problemi son già posti in “forma matematica”matematica– Formulazioni alternative– Tecniche matematiche state‐of‐the‐artTecniche matematiche state of the art
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
Contributo della Matematica• Aree in cui i problemi son già posti in “forma matematica”matematica– Formulazioni alternative– Tecniche matematiche state‐of‐the‐artTecniche matematiche state of the art– “Certificazione” dei risultato
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
Contributo della Matematica• Aree in cui i problemi son già posti in “forma matematica”matematica– Formulazioni alternative– Tecniche matematiche state‐of‐the‐artTecniche matematiche state of the art– “Certificazione” dei risultato
• Aree i cui problemi non sono ancora stati formulati in “forma matematica”formulati in forma matematica
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
Contributo della Matematica• Aree in cui i problemi son già posti in “forma matematica”matematica– Formulazioni alternative– Tecniche matematiche state‐of‐the‐artTecniche matematiche state of the art– “Certificazione” dei risultato
• Aree i cui problemi non sono ancora stati formulati in “forma matematica”formulati in forma matematica– Capacità di modellizzare il problema
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
Contributo della Matematica• Aree in cui i problemi son già posti in “forma matematica”matematica– Formulazioni alternative– Tecniche matematiche state‐of‐the‐artTecniche matematiche state of the art– “Certificazione” dei risultato
• Aree i cui problemi non sono ancora stati formulati in “forma matematica”formulati in forma matematica– Capacità di modellizzare il problema– Strumenti analitici e computazionali per risolverlo
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Strumenti analitici e computazionali per risolverlo
Approccio matematico
• Problemi “reali” estremamente complessi
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Approccio matematico
• Problemi “reali” estremamente complessi• Non abbiamo la bacchetta magica
Conferenza del Dipartimento Roma, 26 e 27 maggio 2014
Approccio matematico
• Problemi “reali” estremamente complessi• Non abbiamo la bacchetta magica• Possibile approcciopp
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Approccio matematico
• Problemi “reali” estremamente complessi• Non abbiamo la bacchetta magica• Possibile approcciopp
– “Staccare” dal problema il pezzo che non funziona
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Approccio matematico
• Problemi “reali” estremamente complessi• Non abbiamo la bacchetta magica• Possibile approcciopp
– “Staccare” dal problema il pezzo che non funziona– Metterlo a posto isolatamenteMetterlo a posto isolatamente
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Approccio matematico
• Problemi “reali” estremamente complessi• Non abbiamo la bacchetta magica• Possibile approcciopp
– “Staccare” dal problema il pezzo che non funziona– Metterlo a posto isolatamenteMetterlo a posto isolatamente– Re‐iniettare la soluzione nel problema complesso
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Approccio matematico
• Problemi “reali” estremamente complessi• Non abbiamo la bacchetta magica• Possibile approcciopp
– “Staccare” dal problema il pezzo che non funziona– Metterlo a posto isolatamenteMetterlo a posto isolatamente– Re‐iniettare la soluzione nel problema complesso
• Abitudine a riconoscere “similitudini” fra ambiti• Abitudine a riconoscere similitudini fra ambiti apparentemente lontanissimi
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Matematica & Horizon 2020
Excellent Science
Industrial Leadership
Societal Challenges
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Matematica & Horizon 2020
Excellent
ERC Future and emerging technologies
Science Azioni Marie Curie Infrastrutture di ricerca
Industrial Leadership
Societal Challenges
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Matematica & Horizon 2020
Excellent
ERC Future and emerging technologies
Science Azioni Marie Curie Infrastrutture di ricerca
Industrial Leadership
Leadership in enabling and industrial technologies
Innovazione nelle PMI
Societal Challenges
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Matematica & Horizon 2020
Excellent
ERC Future and emerging technologies
Science Azioni Marie Curie Infrastrutture di ricerca
Industrial Leadership
Leadership in enabling and industrial technologies
Innovazione nelle PMI
Societal
Salute, cambiamento demografico e benessere Sicurezza alimentare, agricoltura sostenibile, ...
Challenges Smart, green and integrated transport Climate action, environment,... Energia sicura, pulita ed efficiente Società inclusive innovative sicure
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Società inclusive, innovative, sicure
Matematica e Horizon 2020
Enabling & Industrial Technologies
VISIONAIR
NextMuse
HYCON2
M biW ll t gInnovation in SME
Healt & well being
SYSBIO
GeoPDEs
MobiWallet
IPERMOB
CONTRAST g
Food safety, agriculture,..
MOTUS
INTOUR BINET
E‐CEDIClimate action, environment
Smart, green and integrated
MOTUS
IMPRESSSvalGlac
BioSMA
E CEDI
transportSafe, clean & efficient energy
IMPRESS
MODEM‐IVM
Upstrat‐MAFA
DRIHM&DRIHM2US
IQmulus
MS Human
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& US
Matematica & Industria
IMPRESAINNOVAZIONE
PROBLEM SOLVINGBENEFICI TANGIBILI
SFIDE E PROBLEMIAZIENDALI
Sportello Matematico
SM[i]2
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Matematica & Industria
EU MATHS INEU‐MATHS‐INHorizon 2020
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“alcuni contributi fondamentali al benessere e alla prosperitàdella società nascono dalle intuizioni dai risultati e daglidella società nascono dalle intuizioni, dai risultati e dagli
algoritmi prodotti dall’intero ambito delle scienzematematiche, dalla ricerca purissima, alla teoria ispirata, p , pdalle applicazioni, alle applicazioni vere, alle statistiche in tutte le forme possibili, fino all’accurata miscela di teoria e
ti i t d ll i ti ”pratica incarnata dalla ricerca operativa”
Engineering and Physical Science Research Council (EPSRC), 2010, International review of Mathematical Science. EPSRC, Swindon, UK
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