La Scuola di Ingegneria Aerospaziale (SIA) ha firmato un accordo di collaborazione con il Φ-lab, laboratorio di ricerca avanzata di ESA presso il centro ESRIN di Frascati.
Il Φ-lab in ESA Esrin è una divisione del Future Systems Department del dipartimento di osservazione della Terra (Earth Observtion, EO). La sua missione è accelerare il futuro dell'Osservazione della Terra utilizzando innovazioni trasformative per rafforzare la competitività a livello mondiale dei settori industriali e della ricerca in Europa in ambito EO. Tra gli assi tecnologici in cui Φ-lab è attivo figurano l'Intelligenza Artificiale e il Machine Learning applicati all'Osservazione della Terra. Questi costituiscono il fulcro dell'attività di ricerca del Φ-lab svolta presso l'ExploreOffice per dimostrare che l'Intelligenza Artificiale (AI) è una tecnologia trasformativa anche nello spazio. Tuttavia, il Φ-lab persegue altre tecnologie dirompenti e innovative per abilitare i futuri sistemi EO. Tra questi, è degno di nota citare il paradigma della computazione quantistica, che è ora oggetto di studio da parte di centri di ricerca e alcune industrie che riconoscono i potenziali vantaggi futuri di questa tecnologia. Infine, il Φ-lab supporta studi trasversali utilizzando i dati EO per gli SDG (sustainable development goals), ad esempio per trovare una correlazione tra i dati del telerilevamento e l'epidemia di dengue. L'AI per l'osservazione della Terra (AI4EO) ha un grande potenziale che è ancora in gran parte non sfruttato, ed uno degli obiettivi del Φ-lab è sfruttare questo potenziale, aumentando l'offerta di talenti nel campo dell’intelligenza artificiale formando studenti e imprenditori per sviluppare la nuova generazione di aziende basate su EO ed intelligenza artificiale.
Con questo scambio di lettere, Φ-lab e SIA riconoscono il loro comune interesse a sostenersi reciprocamente e ad avviare attività congiunte che aiutino a sviluppare nuove tecnologie AI4EO. Lo scopo della cooperazione è quello di sviluppare un “ponte” che consenta un flusso continuo di informazioni e la collaborazione tra la SIA e Φ-lab per aumentare congiuntamente la mobilità della ricerca e il trasferimento delle conoscenze. Il Φ-lab dell'ESA e la SIA lavoreranno insieme per promuovere lo scambio di competenze, per trasferire i metodi dell’intelligenza artificiale alle applicazioni di osservazione della terra, consentendo periodi di ricerca presso ESA e conducendo ricerche ed eventi congiunti. Φ-lab e SIA hanno dichiarato il loro interesse a svolgere attività congiunte su temi quali:
1. Intelligenza artificiale on-board. Si effettueranno analisi di prefattibilità, studi comparativi e implementazione hardware di soluzioni software innovative basate su AI da implementare su acceleratori hardware (es. GPU, VPU, FPGA, ecc...). Questo studio aiuterà a definire future missioni autonome di remote sensing volte a fornire al segmento di terra dati elaborati (o informazioni) anziché dati grezzi.
2. Remote sensing per scopi agricoli. Si condurranno studi volti allo sviluppo di nuovi algoritmi e strumenti per abilitare soluzioni innovative per scopi agricoli, in linea con gli obiettivi di sviluppo sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite.
3. Quantum computing (QC) per remote sensing. Il calcolo quantistico può far fronte ai crescenti requisiti computazionali provenienti dai Big Data di osservazione della Terra. Sulla base di studi preliminari in cui entrambe le parti hanno contribuito, questa attività si concentrerà sullo studio di nuovi approcci per migliorare e ottimizzare l'uso del QC nel remote sensing, con l'obiettivo di definire le promettenti aree di applicazione in cui il QC può essere vantaggioso rispetto all'informatica classica.
4. Dati di remote sensing per analisi socio-economiche o di malattie. Dati basati sul remote sensing possono essere usati per studi trasversali finalizzati all'analisi socioeconomica, come la criminalità o per sottolineare le correlazioni di pandemie e/o epidemie (ad es. Dengue) con i dati climatici.
La collaborazione prevede:
• Visite di ricerca di studenti magistrali, postDoc o giovani ricercatori e professori della SIA presso il Φ-lab dell'ESA che si terranno su base regolare. Questi periodi di ricerca non includono finanziamenti e dovrebbero facilitare lo scambio di conoscenze e know-how tra esperti e ricercatori di SIA e Φ-lab
• Eventi congiunti per rafforzare la filosofia AI4EO e sensibilizzare i membri di SIA sul possibile utilizzo dell'IA per applicazioni spaziali
• Disseminazione dei risultati degli studi congiunti partecipando a Conferenze Internazionali o pubblicando su riviste scientifiche peer-reviewed di prim'ordine
• Corsi congiunti sotto forma di Summer-school o Webinar.
• Quando ritenuto reciprocamente favorevole, la partecipazione alle singole iniziative dei due enti.
I punti di contatto principali per l'attuazione della cooperazione ai sensi della presente collaborazione sono:
• Dr. Dario Spiller per SIA
• Dr. Pierre-Philippe Mathieu per Φ-lab