Valutare la salute degli habitat sottomarini e l’integrità delle infrastrutture marittime (porti, gasdotti e oleodotti, rigassificatori e piattaforme offshore, …) è fondamentale per determinare l’impatto dei cambiamenti climatici e delle attività umane sulle risorse naturali e la sicurezza degli approvvigionamenti energetici e del trasporto di merci e persone. Lo scenario è tuttavia complicato dalle difficoltà nel dispiegare apparati di misurazione in ambiente marino. I progressi delle tecnologie robotiche offrono l’opportunità di ridurre l’uso di immersioni per la prospezione e di veicolare gli strumenti sensoriali più evoluti dove necessario.
In questo senso, il progetto StreamER si baserà su un drone, Blucy, caratterizzato da un’architettura modulare e riconfigurabile nelle sue dotazioni hardware e software. Questo veicolo fungerà da piattaforma di testing per nuovi e avanzati sistemi di guida autonoma, basati su propulsori innovativi e algoritmi di “collision avoidance”, sarà dotato di sensori avanzati quali flussocitometri e campionatori per l’analisi metagenomica, potrà coordinare unità più semplici e infine sarà dotato di nuova architettura per l’elaborazione in tempo reale dei dati raccolti.
Le 5 attività di StreamER
Il progetto si articola in 5 macroattività, ciascuna focalizzata su un aspetto specifico di ricerca e sviluppo.
Attività 1 – Coordinamento e project management
- Definizione dei requisiti requisiti funzionali e non funzionali, in modo da garantire che sia in grado di svolgere efficacemente le funzioni e raggiungere gli obiettivi preposti. –
- Pianificazione del progetto e coordinamento dei singoli WP. Ciò comprende sia la parallelizzazione delle attività durante la sovrapposizione temporale fra WP, sia la gestione dei passaggi di consegna dei risultati nel caso di WP successivi, oltre che la gestione dei tempi di esecuzione e il budget disponibile.
- Coordinazione delle comunicazioni fra tutte le parti in causa, definendo inoltre le riunioni periodiche fra tutte le parti in causa.
- Monitoraggio costante dell’avanzamento del progetto, in modo da garantire il rispetto dei tempi e del budget stabiliti. –
- Gestione della qualità e del rischio, definendo gli standard di qualità per il progetto, in modo da garantire che il progetto soddisfi tutti i requisiti stabiliti e gli obiettivi preposti, identificando e gestendo rischi associati e valutando le criticità al fine di definire i
correttivi in collaborazione coi partner, in modo da minimizzare gli eventuali impatti negativi sul progetto.
Attività 2 – Tecnologie di comunicazione e controllo per ROV e AUV, coordinamento multi-agente
- Sviluppo di tecniche di controllo robusto basato su propulsori a jet e il controllo attivo di reiezione dei disturbi.
- Sviluppo di un controllore neuroadattivo che consenta di affrontare in modo efficiente le incertezze del modello, i disturbi e i guasti.
- Sviluppo di tecniche per il coordinamento multi-agente e moduli per la comunicazione sicura.
Attività 3 – Sensoristica innovativa e metagenomica per la caratterizzazione della biodiversità
- Definizione dei parametri chimico-fisici da monitorare
- Definizione dei protocolli di comunicazione e della modalità di acquisizione dati.
- Installazione della sensoristica e test sul campo
Attività 4 – IA ed elaborazione statistica di segnale
- Definizione dei metodi di IA per l’elaborazione in tempo reale dei dati raccolti. Verranno definite le tecniche di intelligenza artificiale e i relativi algoritmi di elaborazione.
- Sviluppo di applicativi di IA per elaborare parametri biologici e dati provenienti dall’estrazione batimetrica di Reef e scansioni 3D di infrastrutture. In tal senso verranno sviluppati gli applicativi, definendo dei linguaggi di programmazione.
- Attivazione e test degli algoritmi su piattaforma hardware di calcolo tensoriale.
Attività 5 – Open Science e Diffusione
- Attività di comunicazione e disseminazione del progetto principalmente indirizzata alle imprese del settore off-shore e della sensoristica applicata, alle associazioni del comparto produttivo, alle università, agli enti di ricerca, oltre che gli attori indicati tra i portatori di interesse e, naturalmente, le autorità pubbliche come le Autorità Portuali.
Il ruolo di T3LAB
T3LAB è capofila del progetto ed è responsabile dell’Attività 1, relativa al project management e al coordinamento dei partner di progetto, oltre che del Attività 4, relativa all’IA e all’elaborazione statistica di segnale.
In particolare, nei prossimi mesi ci concentreremo sullo sfruttare sistemi compatti di calcolo tensoriale, finalizzati all’intelligenza artificiale e all’elaborazione di dati e immagini.
Questi sistemi hanno i seguenti vantaggi:
- GPU ad alte prestazioni: questa tecnologia permette di distribuire compiti su centinaia di core, abilitando l’uso di algoritmi più elaborati e sofisticati
- Accelerazione IA integrata: gli acceleratori hardware per l’elaborazione di reti neurali offrono prestazioni IA fino a 20 volte superiori rispetto alle CPU tradizionali
- Integrazione con librerie software IA: viene garantita piena compatibilità con librerie software IA (es. TensorFlow, PyTorch e MXnet), facilitando l’implementazione di modelli di intelligenza artificiale.
Partner di progetto
- T3LAB
- Università di Bologna – CIRI-ICT
- Università di Bologna – CIRI-FRAME
- Mist-ER Smart Innovation
- CIFLA
Partner Aziendali
- Easydive Srl
- Fieldrobotics Srl
- L3 Harris | Calzoni Srl
- MacArtey Italy Srl
- Vaimee Srl
Il progetto è realizzato grazie ai Fondi europei della Regione Emilia-Romagna.
