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

Grafika Jati

Dottorando

Alberto Musa

Dottorando

Assegnista di ricerca

Samuel Zanella

Dottorando

Assegnista di ricerca