Programmazione di sistemi di calcolo e cyberfisici energeticamente efficienti, sicuri e autonomi

In breve, la missione del gruppo è lo sviluppo di sistemi di calcolo energeticamente efficienti, sicuri e autonomi. In particolare, la ricerca di focalizza su:

  • Mobile autonomous systems: drones, vehicles, robots
  • Safety critical infrastructures: buildings/roads, energy systems,
  • Large-scale and high-performance computing systems

Nello specifico, le ricerche riguarda lo sviluppo e l’ottimizzazione di sistemi cyber-fisici, neuromorfici e ad alte prestazioni tramite tecniche che considerino in modo olistico l’intersezione tra i componenti architetturali, gli strati software, le applicazioni ed il sistema. I principali aspetti riguardano l’ottimizzazione delle prestazioni, dei consumi energetici/termici e la cybersecurity su tutta la catena di processing dei dati generati da tali sistemi, dal sensore/attuatore all’HPC/cloud.

Le tecniche riguardano principalmente:

  • Generazione automatica e analisi di codice tramite tecniche AI (ex: language models)
  • Supporto HW/OS/firmware alla sicurezza (e.g. IDS, control-flow integrity)
  • Tecniche HW/OS/Middleware per il power management e il controllo termico di sistemi di HPC
  • Tecniche di controllo DeepRL per droni e robot autonomi
  • Algoritmi AI per anomaly detection di sistemi safety critical (HPC, infrastrutture civili) e sistemi autonomi (ex: autonomous robots, vehicles)
  • Sistemi e algoritmi neuromorfici (e.g. Spiking Neural Networks) su edge devices
  • Metodi per rapid prototyping (Hardware-in-the-loop, Software-in-the-Loop)
  • Sicurezza e certificazione dati IoT (blockchain, zero-knowledge proof)
  • Supporto HW/OS/Run-time/firmware per la sostenibilità energetica, termica e dei consumi di potenza dei sistemi di calcolo ad alte prestazioni (Green Computing, Green HPC)
  • Metodi per la progettazione di sistemi di calcolo ad alte prestazioni efficienti
  • Nuove architetture per il calcolo ad alte prestazioni (RISC-V and heterogeneus HPC)

Applicazioni/verticali:

  • Autonomous drones and robots
  • Structural Health Monitoring
  • Sistemi di High-Performance computing sostenibili
  • Digital twin di sistemi energetici

Esempi di prodotti di ricerca:

  • DeepLLVM/DeepCodeGraph
  • ControlPULP
  • EXAMON
  • TitanCFI
  • TitanSSL
  • Monte Cimone
  • RUAD

Settori ERC 

  • PE6_2 Computer systems, parallel/distributed systems, sensor networks, embedded systems, cyber-physical systems
  • PE6_3 Software engineering, operating systems, computer languages
  • PE6_6 Algorithms, distributed, parallel and network algorithms, algorithmic game theory
  • PE6_7 Artificial intelligence, intelligent systems, multi agent systems

Responsabile scientifico/coordinatore: Prof. Andrea Acquaviva 

Docenti e ricercatori

Andrea Acquaviva

Professore ordinario

Francesco Barchi

Ricercatore a tempo determinato tipo a) (junior)

Andrea Bartolini

Professore associato

Dottorandi e assegnisti

Giovanni Bambini

Dottorando

Assegnista di ricerca

Gabriele Bencivenga

Assegnista di ricerca

Antonio Del Vecchio

Dottorando

Tutor didattico

Nicola Elia

Dottorando

Grafika Jati

Dottorando

Junaid Ahmed Khan

Dottorando

Assegnista di ricerca

Giacomo Madella

Dottorando

Assegnista di ricerca

Sebastiano Mengozzi

Dottorando

Assegnista di ricerca

Martin Molan

Dottorando

Alberto Musa

Dottorando

Assegnista di ricerca

Tutor didattico

Emanuele Parisi

Assegnista di ricerca

Samuel Zanella

Assegnista di ricerca