Consuntivo dell’attività di ricerca della Fondazione Bruno Kessler relativo all’anno 2019

Consuntivo dell’attività di ricerca della Fondazione Xxxxx Xxxxxxx relativo all’anno 2019

Trento, maggio 2020

Editoria n. 3 / 03-2020

Il presente documento contiene il “Consuntivo delle Attività di Ricerca della Fon- dazione Xxxxx Xxxxxxx relativo all’anno 2019” (Consuntivo 2019).

In armonia con quanto previsto dall’Art.12 dell’“Accordo di Programma stralcio per l’anno 2019” (AdP) sottoscritto tra la Provincia autonoma di Trento (PAT) e la Fondazione Xxxxx Xxxxxxx (FBK), il Consuntivo 2019 riporta gli interventi e le attività realizzati nel periodo di riferimento, evidenziando gli obiettivi rag- giunti rispetto a quelli previsti nel “Budget e Piano Annuale delle Attività di Ri- cerca della Fondazione Xxxxx Xxxxxxx per l’anno 2019” (B&PAA 2019).

Il B&PAA 2019 si configura come lo strumento per dare attuazione al “Piano Triennale delle Attività di Ricerca della Fondazione Xxxxx Xxxxxxx per gli anni 2019-2021” (B&PTA 2019-2021) relativamente all’anno appena concluso.

Il B&PTA 2019-2021 costituisce lo strumento di programmazione pluriennale che presenta la visione strategica ed il budget triennale di FBK – in linea con la legge di contabilità provinciale, articolo 78 bis 2 e come previsto dal d.lgs.

n. 118/2011 – e si inserisce nelle strategie territoriali delineate nel “Pro- gramma Pluriennale della Ricerca per la XV legislatura” (PPR) della PAT, pro- rogato fino all’entrata in vigore del Programma per la XVI legislatura.

Le pagine che seguono sono articolate in tre parti.

La prima parte illustra le principali azioni messe in campo dalla Fondazione per raggiungere gli obiettivi generali fissati per l’anno 2019, ed evidenzia in modo sintetico alcuni aspetti salienti degli stessi.

La seconda parte è dedicata all’analisi dettagliata delle attività condotte dalle strutture di ricerca – articolate, a seconda del caso, in Centri, Linee di Ricerca ed Iniziative ad Alto Impatto, Unità di Ricerca o Progetti speciali – e dei risultati da esse raggiunti.

La terza parte del documento presenta le tabelle relative all’organico, alle pub- blicazioni ed al budget delle singole strutture di ricerca, oltre al quadro finan- ziario generale corredato da una tabella atta a guidare la rilettura in relazione alle Aree Prioritarie e alle Dimensioni Strategiche individuate nel PPR della PAT, e quindi alla strategia di specializzazione intelligente (Smart Specializa- tion Strategy - S3).

Per la classificazione delle attività condotte da FBK in relazione al PPR si ri- manda al PS2016-2018.

Indice

Presentazione 7

ICT – Centro per le Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione 35

SCC – Smart Cities and Communities 41

HWB – Health & Well Being 49

SDI – Smart Digital Industry 65

DS/MPBA – Data Science/Predictive Models for Biomedicine and Environment 71

S&T – Security & Trust 75

CMM – Centro Materiali e Microsistemi 83

ARES – Applied Research on Energy Systems 86

MST – Microsystems Technology 92

MNF – Micro Nano Facility 95

FMPS – Functional Materials and Photonic Structures 100

IRIS – Integrated Radiation and Image Sensors 104

LaBSSAH – Laboratorio di studio e di analisi strutturale di biomarcatori

per la salute 109

CREATE-NET – Center for REsearch And Telecommunication

Experimentation for NETworked communities 117

OpenIoT – Open Platforms and Enabling Technologies for the Internet

of Things 123

RiSING – Robust and Secure Distributed Computing 127

WiN – Wireless and Networked Systems 131

SIRIS – Future Internet Experimental Facility 135

ECT* – Centro Europeo per gli Studi Teorici in Fisica Nucleare

e Aree Collegate 137

ECT*/LISC – Laboratorio Interdisciplinare di Scienza Computazionale 140

IRVAPP – Istituto per la Ricerca Valutativa sulle Politiche Pubbliche 143

ISIG – Istituto Storico Italo-Germanico 151

ISR – Centro per le Scienze Religiose 163

PROGETTI SPECIALI

IRCS-HTA – Innovazione e Ricerca Clinica e Sanitaria –

Health Technology Assessment 171

Accordo Quadro CNR-FBK (Convenzioni operative, Programmi di ricerca congiunti)

CNR-FBK (IBF): Biomolecole e Membrane Biologiche 175

CNR-FBK (IFN): Fotonica: Materiali, Strutture e Diagnostica 181

CNR-FBK (IMEM): Nanoscienze: Materiali, Funzionalizzazioni

e Dispositivi Prototipali 188

TABELLE

Tabelle Bilancio, Organico e Pubblicazioni per Centro / Linea / Unità / Progetto 197

Quadro finanziario 247

Tabella di confronto Preventivo/Consuntivo Accordo di Programma 2019 248

Riclassificazione del quadro finanziario generale rispetto alle Aree Prioritarie

ed alle Dimensioni Strategiche del PPR 249

Presentazione

1. Visione di insieme

La Fondazione, nel suo ruolo di organizzazione di ricerca e motore di innovazione, opera secondo un modello definito come “economia circolare della conoscenza”, che vede i risultati dell’eccellenza scientifica valorizzati in innovazione e ricaduta sul mercato e sulla società, con un ritorno economico dagli stessi che viene reinvestito in eccellenza scientifica.

Durante l’anno appena concluso, l’azione della Fondazione Xxxxx Xxxxxxx si è quindi incentrata sui due pillar della mission, vale a dire i) la ricerca d’eccellenza e ii) la ricaduta e l’impatto sul territorio tramite il trasferimento dei risultati alla società e al mercato, il tutto con un’attenzione particolare al territorio trentino.

Nella visione strategica decennale di FBK, i due pillar della mission si traducono in attività volte a i) portare la ricerca trentina a livello internazionale, mediante colla- borazioni e attività di scambio con altre realtà di ricerca (nazionali, europee e inter- nazionali); ii) trasferire i risultati della ricerca sul territorio, attraverso il sostegno a nuova imprenditorialità, la crescita di specifiche capacità professionali e la qualifica- zione delle strutture pubbliche; iii) realizzare attività culturali e svolgere ricerca al fine di diffondere le conoscenze e accrescere le competenze nella comunità locale in favore dei cittadini, delle imprese, delle amministrazioni e delle associazioni.

Nel corso del 2019, la Fondazione ha anche avviato un percorso di aggiornamento e razionalizzazione delle proprie attività sulla base delle linee di indirizzo per lo sviluppo della ricerca scientifica e per l’innovazione contenute nella “Carta di Rove- reto” a cura del Forum per la ricerca istituito dalla PAT.

In tal senso, FBK sta provvedendo a rivedere il proprio Piano Strategico decennale per allinearsi quanto più possibile alle traiettorie di sviluppo future delineate dalla “Carta di Rovereto” – in relazione sia ai trend globali sia ai settori di eccellenza del Trentino – al fine di continuare a garantire il massimo sostegno ai processi di crea- zione e innovazione delle imprese ed a massimizzare le ricadute locali in ambito sociale, economico, ambientale e culturale, come già definito nella mission di FBK.

Nell’ambito della razionalizzazione delle attività, nel corso del 2019 sono state effet- tuate tutte le operazioni preparatorie per dare seguito alla decisione del CdA di FBK di far convergere le Unità di Ricerca del Centro CREATE-NET (OpenIoT, RiSING, WiN e SIRIS) all’interno del Centro ICT a partire da gennaio 2020, in un’ottica di maggiore integrazione tra le competenze.

Nel 2019, quindi, la Fondazione Xxxxx Xxxxxxx si è confermata quale motore della ricerca e dell’innovazione del territorio, secondo le principali direttrici della propria mission, focalizzandosi sull’eccellenza scientifica – consolidando e migliorando il posizionamento di eccellenza nella comunità scientifica internazionale e prendendo

parte con successo alla ricerca competitiva – e sull’innovazione ed impatto socio- economico – valorizzando i prodotti della ricerca e rendendoli fruibili dai cittadini, dalle aziende, dalle associazioni e dall’amministrazione pubblica, in primis del terri- torio trentino.

Rivolgendo lo sguardo al futuro, i prossimi anni saranno caratterizzati da una cre- scita esponenziale dell’impatto delle nuove tecnologie e di conseguenza da un cam- biamento dei paradigmi che regolano l’economia e la società. FBK continuerà a for- nire il proprio contributo affinché il Trentino possa essere un laboratorio in cui l’inno- vazione sia inclusiva e socialmente arricchente, ponendosi come principali obiettivi operativi la Salute, il Territorio, il Lavoro, l’Ambiente.

Nel corso del 2019, già in linea con quanto individuato nella “Carta di Rovereto”, la Fondazione ha mantenuto le proprie attività di sostegno e attrazione di imprese, ha rafforzato le traiettorie di ricerca e le filiere di trasformazione potenziando le tecno- logie abilitanti (nuovi materiali, sensori, AI, robotica e IoT), ha continuato a massi- mizzare l’impatto sociale dei risultati della ricerca, ha proseguito con il potenzia- mento delle infrastrutture territoriali abilitanti (co-innovation lab e facility, trasferi- mento tecnologico avanzato, ecc.), ha attratto ricercatori di alto livello e investito sulla crescita del capitale umano contribuendo a diffondere una cultura imprendito- riale votata all’innovazione.

La formazione dei ricercatori rappresenta, infatti, il nesso virtuoso tra ricerca e inno- vazione.

In questo senso, tra gli strumenti trasversali potenziati nel corso del 2019 rientra l’FBK PhD Program, il programma di dottorato di FBK svolto in collaborazione con prestigiose università nazionali e internazionali. Questo programma è uno degli stru- menti consolidati su cui la Fondazione investe, puntando a una gestione strategica della qualità degli studenti di dottorato e delle relazioni con le università affiliate, a partire da una stretta sinergia con l’Università di Trento. FBK continua a distinguersi, infatti, per i percorsi di alta formazione che propone, divenuti negli anni punti di rife- rimento non solo per il mondo della ricerca ma anche per le istituzioni e le aziende private.

Come già detto, l’eccellenza scientifica e la credibilità a livello internazionale sono tra i pilastri sui quali si fonda la storia e la missione della Fondazione.

Del livello di qualità della ricerca raggiunto dalla Fondazione sono prova il numero di ricercatori FBK che possiedono una Abilitazione Scientifica Nazionale (ASN) e le risultanze dell’ultima Valutazione della Qualità della Ricerca.

È oramai a regime, infatti, la procedura standardizzata di valutazione periodica in- terna denominato “VQR in continuo” (C-VQR). In particolare, nel corso del 2019, è stato dato seguito al processo della C-VQR con la realizzazione di due sessioni di valutazione della produzione scientifica dei Centri ICT, CMM, CREATE-NET e ECT*. Di questa e delle ASN si accennerà con maggior dettaglio nei paragrafi che seguono.

Oltre al processo della C-VQR, nell’ottica di potenziamento degli asset intangibili di FBK, negli ultimi anni si è impostata una ridefinizione interna per una gestione strut- turata di ogni aspetto della proprietà intellettuale istituendo un comitato ad hoc,

il cosiddetto “Comitato per la Valorizzazione dei Prodotti della Ricerca” (CVPR) con definite e precise strategie di valorizzazione e, nel contempo, il coinvolgimento sem- pre maggiore di HIT, Hub Trentino per l’Innovazione. Le attività del CVPR si sono consolidate nel corso del 2019 e anche di questo e della valorizzazione dei prodotti della ricerca di FBK tramite brevettazione si daranno ulteriori dettagli nei paragrafi successivi.

Nel corso del 2019, la Fondazione ha iniziato le attività preparatorie per la gestione della nuova programmazione 2021-2027 dei fondi europei, tenendo in considera- zione l’aumento dei fondi destinati a ricerca, innovazione e digitale, gioventù, am- biente e clima, migrazione e gestione delle frontiere, sicurezza e azioni esterne.

FBK è già coinvolta nelle iniziative più importanti della Commissione Europea, in particolare nell’ambito dell’Intelligenza Artificiale quale, ad esempio, il progetto “AI4EU”, finanziato con 20 milioni di Euro dalla Comunità Europea, il cui obiettivo è sviluppare la Piattaforma Europea di Intelligenza Artificiale, in cui la Fondazione è task leader nel settore della ricerca fondazionale. FBK fa anche parte del progetto “FET Flagship HumaneAI”, il cui obiettivo è definire una roadmap per la ricerca in AI in Europa. Inoltre, FBK è partner chiave nelle proposte per le Reti dei Centri di Ec- cellenza nei quattro settori indicati dalla Commissione Europea: “Trustworthy AI”, “Human Centric AI”, “AI and Robotics”, “AI at xxx Xxxx”. Continua anche la parteci- pazione attiva a CLAIRE (Confederation of Laboratories for Artificial Intelligence Re- search in Europe), nella quale FBK occupa un ruolo importante sia nell’“Advisory Board” per le tecniche di pianificazione che in quello per l’impatto industriale dell’In- telligenza Artificiale.

Per ottimizzare il percorso di aggiornamento e razionalizzazione delle proprie atti- vità, nel corso del 2019, FBK ha consolidato le attività dei Comitati ausiliari del CdA della Fondazione, istituiti per fornire un supporto alle decisioni del CdA tramite analisi preventive più approfondite delle tematiche da sottoporre al Consiglio. I Co- mitati del CdA avviati nel 2019 sono stati il Comitato Innovazione ed il Comitato di Controllo Finanziario, con funzione propositiva, consultiva, di monitoraggio e istrut- toria nelle rispettive tematiche.

Il Comitato Innovazione cura, infatti, l’istruttoria per consentire al CdA le valutazioni e le decisioni relative alla protezione della proprietà intellettuale, alla creazione di Spin-off, alla definizione e valutazione dei progetti Proof-of-Concept (PoC), ecc.

Il Comitato di Controllo Finanziario cura, invece, l’istruttoria per consentire al CdA le valutazioni e le decisioni relative al sistema di controllo finanziario, oltre a monitorare lo stato d’avanzamento dei progetti finanziati da fonti esterne, riferendo al CdA stesso.

Proprio relativamente alle fonti di finanziamento, com’è noto, FBK instaura rela- zioni e avvia partnership importanti attraverso la realizzazione di progetti di ricerca, alcuni dei quali derivano da contratti direttamente stipulati con le imprese, altri dalla partecipazione – andata a buon fine – a bandi competitivi locali, nazionali, europei o internazionali.

Nell’ambito dell’attività di proposizione di progetti o contratti, nel corso del 2019 i ricercatori FBK, coadiuvati dall’Unità Finanziamenti alla Ricerca del Comparto Am- ministrazione e Servizi di Supporto alla Ricerca della Fondazione, hanno sotto- messo 209 proposte a bandi di finanziamento lanciati da Agenzie locali, nazio- nali ed europee; di queste 91 all’interno dell’Ottavo Programma Quadro dell’Unione Europea - Horizon 2020, 27 all’interno delle Call for Proposal EIT, e le rimanenti sui programmi COST, ERASMUS+, REC, INTERREG, ASI, MAE, CERN e altri.

Le numerose proposte sottomesse hanno portato all’acquisizione di 54 nuovi pro- getti per un valore di 9.751K€ di cui 4.198K€ sul programma H2020, 3.753K€ sul programma EIT e 1.799K€ da altre Agenzie nazionali e locali.

Nel corso del 2019 sono inoltre stati siglati accordi di collaborazione e convenzioni per un contributo complessivo pari a 1.665K€.

Va evidenziato che i valori menzionati costituiscono una stima orientativa e non de- finitiva, soggetta a possibili variazioni considerando che, ad oggi, circa 35 proposte sono ancora in fase di valutazione, oltre al fatto che FBK fa affidamento su una strut- tura di finanziamenti differenziata e variabile.

Relativamente alle commesse dirette, nel corso del 2019 sono stati predisposti 151 contratti per prestazioni di servizio e Tender Agreement, di cui 101 siglati e 19 in valutazione. Il valore delle commesse dirette siglate è pari a 3.385K€, di cui presta- zioni per servizi pari a 2.838K€.

2. Eccellenza scientifica

I paragrafi seguenti presentano, a titolo esemplificativo, alcune delle attività di mag- giore rilevanza tra i progetti di ricerca di eccellenza.

2.1 Programmi pluriennali

Quattro “Flagships” – veri e propri Progetti Bandiera della Fondazione – rientrano tra i numerosi progetti che consentono a FBK di competere a livello internazionale in settori altamente qualificativi.

Per quanto riguarda il Progetto Bandiera “5G@Trento”, sono stati fatti notevoli pro- gressi sia relativamente alla piattaforma per il Multi-access Edge Computing sia in relazione alle applicazioni avanzate integrate sulla piattaforma stessa. In particolare, durante il 2019 è stata sviluppata, integrata e testata una applicazione per la rico- struzione 4D elaborando in tempo reale i flussi video catturati da smartphone. I ri- sultati sperimentali dimostrano che la piattaforma realizzata all’interno di "5G@Trento” garantisce le prestazioni necessarie al supporto di applicazioni che richiedono ridotti ritardi di comunicazione. I risultati dimostrano anche un livello di stabilità e consistenza delle prestazioni che non può essere riscontrato nelle tradi- zionali reti senza fili (WiFi e 4G). Sotto il punto di vista scientifico, i risultati possono essere considerati altresì soddisfacenti. Sono già state accettate svariate pubblica- zioni e altre sono in fase di revisione.

Passando al Progetto Bandiera “Computational Human Behaviour” (CHuB), nel corso del suo primo anno di attività, sta raggiungendo il pieno regime di funziona- mento. Lo sviluppo della piattaforma EMO::LAB prosegue secondo i piani (finalizzato il modulo per l’analisi dei dati geo-referenziati provenienti da social media e la rac- colta e il processamento di dati unici quali i risultati elettorali europei). Prosegue, come previsto, la presa dati costante dell’attività online su criptovalute quali Bitcoin, nonché dell’attività di trading delle stesse su una delle più grandi piattaforme di scambio. È iniziata l’analisi di questi dati che saranno fondamentali per lo sviluppo della futura piattaforma FIN::LAB.

CHuB sta sviluppando la sua rete di collaborazioni e contatti con realtà scientifiche e amministrative di primaria importanza; il progetto H2020 inDICEs in particolare è stato finanziato con un contributo di 340.000 euro nei prossimi tre anni (2020-2022). Per quanto riguarda le attività strategiche, sono state siglate collaborazioni con le aziende provider di dati Cuebiq Inc e Foursquare Inc., e una partnership di ricerca con l’Università Rovira i Xxxxxxx (Spagna), che prevede un dottorando congiunto su metodi formali per l’analisi del comportamento umano.

L’attività di ricerca per il 2019 include la pubblicazione di 11 studi Q1 tra cui un “Na- ture Communication” riguardo il collegamento tra la mobilità urbana e la vivibilità delle città e due “Nature Scientific Reports” in ambito di Social Physics.

Relativamente al Progetto Bandiera “City Sensing@TN”, ricordiamo che esso in- tende sperimentare un approccio innovativo per aiutare amministratori e cittadini a conoscere e interpretare la pluralità di fenomeni che caratterizzano la vita quotidiana della città di Trento e la loro evoluzione nel tempo. Il raggiungimento di questo obiet- tivo si fonda su un monitoraggio distribuito, collaborativo, multi-sorgente, multi-livello e multi-dimensionale degli accadimenti cittadini e dei fenomeni che avvengono nel territorio del comune di Trento. Nel corso dell’anno 2019, le attività di progetto si sono concentrate primariamente sulla realizzazione e messa in esercizio delle solu- zioni tecnologiche necessarie per la raccolta dati, il monitoraggio e l’analisi. In parti- colare, è stata realizzata e sperimentata, sia in laboratorio che all’aperto, una infra- struttura di IoT distribuita e wireless capace di raccogliere informazioni da sensori eterogenei. È stata inoltre realizzata e messa in esercizio la piattaforma per la rac- colta e la gestione dei dati sulla città e per la visualizzazione tramite dashboard – piattaforma condivisa con il Comune di Trento che vuole fungere da integratore di dati provenienti anche da altri sistemi e progetti. A riprova del contenuto innovativo di queste attività, il progetto ha prodotte varie pubblicazioni scientifiche sia su con- ferenza che su rivista, in particolare nell’ambito legato all’infrastruttura di IoT.

Infine, il Progetto Bandiera “Cyber security metrics and measures for infrastruc- tures and systems” (che vede la collaborazione tra il Centro IRVAPP e l’Unità ST - Security and Trust del Centro ICT) muove dall’osservazione che gli attacchi cyber rappresentano uno dei problemi più gravi che le economie avanzate e le democrazie contemporanee devono affrontare. Trovare modi per gestire questa emergenza ri- veste la massima importanza per tutti i settori produttivi (dalla pubblica amministra- zione alle imprese private) nonché per l’ecosistema nella sua interezza. In questo contesto, nel corso del 2019 FBK ha identificato un insieme di domande da inserire

nel Censimento permanente delle Istituzioni pubbliche dell’ISTAT che ha portato re- centemente alla pubblicazione dei risultati relativi al 2017; tali risultati fotografano, per la prima volta, la postura di sicurezza delle istituzioni pubbliche xxxxxxxx0. In con- temporanea all’elaborazione dei dati del censimento, l’ISTAT ha ripreso le attività di collaborazione con FBK (e Banca d’Italia) al fine di integrare parte dei dati risultanti con quelli di Banca d’Italia relativi al settore privato. Sempre in collaborazione con IRVAPP, l’Unità di ricerca ST ha sviluppato una metodologia per la fusione di dataset pubblici circa gli incidenti di sicurezza che è stata validata applicandola alle basi di dati disponibili on-line relative agli incidenti in Nord America. Questo lavoro ha por- tato ad una pubblicazione in una conferenza internazionale nel settore della sicu- rezza informatica e alla sottomissione di un articolo ad una rivista internazionale dello stesso settore.

Anche se non vengono finanziati con fondi aggiuntivi da fonti esterne, si possono ugualmente considerare progetti bandiera anche i programmi pluriennali dei Centri ISIG, ISR, e IRVAPP.

Per quanto riguarda il Centro ISIG, il triennio 2017-2019 ha rappresentato l’occa- sione di affermarsi a livello nazionale e internazionale come centro di riferimento nello studio dei rapporti tra storia e media. Il progetto “Mediatizzazione e medialità della storia” ha definito l’orizzonte della ricerca collettiva dell’Istituto: al centro dell’indagine, il ruolo dei mezzi di comunicazione nello sviluppo dei processi politici, sociali e culturali tra età moderna e contemporanea. In questa prospettiva, i media non sono un semplice specchio della realtà, ma dispositivi che esercitano una diretta influenza sulla mentalità e sulle azioni delle persone, offrendo una rappresentazione della tecnologia, orientando così il dibattito sulla sua importanza in tutti i campi della vita, come si vede dal caso eclatante dell’intelligenza artificiale. Dall’osservazione di lungo periodo può emergere in quale modo i media incidano sui processi di innova- zione e guidino la percezione della società rispetto allo sviluppo tecnologico, che a sua volta influenza i mezzi di comunicazione.

Nel corso del 2019 l’equipe di ricerca ha ulteriormente approfondito il progetto col- lettivo, dedicando particolare attenzione allo studio dell’interazione tra media ed eventi elettorali, sempre in una prospettiva di lungo periodo e in chiave comparata.

Per quanto riguarda l’ISR, il Centro identifica la propria missione nel compito di com- prendere e migliorare il rapporto tra religione e innovazione nella società dell’Intel- ligenza Artificiale. Il position paper “Religion and Innovation” del febbraio 2019, pre- sentato nei mesi successivi a New York, Washington DC, Tokyo, Cambridge, Mün- ster e Barcellona, ha consentito al Centro un posizionamento internazionale di avan- guardia e ha favorito significative sinergie su coesione, sicurezza, mobilità, salute, etica e diritti all’interno di FBK, in particolare con il Centro ICT. In tal senso, l’ISR si rafforza come unità interdisciplinare fondata su progetti di ricerca e azione a cavallo tra scienza e tecnologia da un lato e scienze umane e sociali dall’altro.

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L’IRVAPP è un organismo di ricerca specializzato nell’analisi degli effetti delle mi- sure assunte dalla Pubblica Amministrazione allo scopo di cambiare le condizioni di vita o i comportamenti entro i vari ambiti della società.

Oltre a svolgere attività di studio e ricerca – e sempre in armonia con i propri obiettivi istituzionali perseguiti fin dalla propria fondazione – IRVAPP ha continuato a pro- muovere nel corso del 2019 la diffusione della cultura della valutazione d’impatto. Anche in questo campo il Centro ha acquisito una buona reputazione nazionale ed internazionale, tant’è che i ricercatori di IRVAPP sono stati invitati in varie occasioni a svolgere attività di formazione presso prestigiose istituzioni del nostro e di altri paesi.

Nel corso del 2019, l’attenzione di IRVAPP si è focalizzata sull’analisi degli effetti delle politiche dell’istruzione, del lavoro e industriali. Inoltre, sono state condotte ana- lisi sulla configurazione delle principali forme di disuguaglianza esistenti nelle società contemporanee, nonché su alcuni significativi aspetti della realtà socio-economica locale, quali ad esempio il rischio di povertà e di esclusione sociale, la dispersione scolastica, i corsi di formazione, il mondo delle piccole imprese e i fenomeni di eva- sione fiscale. Infine, si sono messe a punto metodologie atte a misurare le ricadute conoscitive, economiche e sociali degli investimenti pubblici in ricerca e innovazione.

Accanto alle attività di valutazione e di ricerca empirica IRVAPP ha svolto iniziative di alta formazione. Si tratta in particolare del Master di II livello in Analisi e Valuta- zione delle Politiche Pubbliche svolto in collaborazione con il Senato della Repub- blica, la Conferenza dei Presidenti delle Assemblee legislative delle Regioni e delle Province Autonome, l’Università Ca’ Foscari Venezia e ASVAPP con l’obiettivo di formare esperti in grado di assistere gli organi politici nel disegno e nella valutazione delle politiche pubbliche, attraverso procedure di monitoraggio e di analisi basate su rigorose metodologie controfattuali e sperimentali. Nel 2019 si è conclusa la seconda edizione ed è iniziata la terza riguardante l’anno accademico 2019-2020.

2.2 Collaborazioni con università e istituzioni di ricerca nazionali e internazio- nali

Nell’ambito delle numerose collaborazioni accademiche e attività sinergiche con il sistema universitario nazionale ed internazionale citiamo, in primis, le attività dell’In- ternational PhD Program di FBK che, come abbiamo più volte già avuto modo di ricordare, è un programma di eccellenza per la formazione degli studenti di dottorato di ricerca presso le strutture della Fondazione (attualmente circa 140, inclusi gli stu- denti “senza borsa”) avviato nel febbraio 2017.

Varie sono le nuove attività di rilievo del 2019; tra le principali menzioniamo la par- tenza del nuovo dottorato in Innovazione Industriale con UniTrento, accreditato presso il MIUR; il nuovo accreditamento congiunto con l’Università di Bolzano (Com- puter Science) i cui primi studenti sono partiti a novembre 2019; la gestione del pro- gramma di corsi offerti in collaborazione con UniTrento, con ottimo riscontro di par- tecipanti, e l’estensione dell’offerta formativa con corsi di FBK Academy, a partire dall’anno accademico 2019-2020, relativi alle nuove borse di dottorato.

Nel corso dell’anno appena concluso sono state, inoltre, riproposte le iniziative ora- mai consolidate del PhD Program, tra cui la terza edizione del PhD Day, svoltasi il 22 febbraio, durante la quale sono stati consegnati i Certificati di Eccellenza agli studenti che hanno sostenuto l’esame finale nel 2019.

Fondamentali per il perseguimento dell’eccellenza scientifica sono tutte le attività di collaborazione con università e istituzioni di ricerca nazionali e internazionali, a partire da quelle intraprese sul territorio con l’Università di Trento con la quale, ad esempio, nel 2019 sono state cofinanziate quattro posizioni congiunte (due da pro- fessore ordinario e due da professore associato) con i Dipartimenti di Ingegneria e Scienza dell’Informazione (DISI), di Matematica e di Scienze Cognitive. La posizione da professore ordinario a Scienze Cognitive e quella da professore associato al DISI sono state vinte, rispettivamente, da un ricercatore e da una ricercatrice di FBK. Due posizioni presso il Dipartimento di Matematica sono state bandite e le candidature sono in corso di valutazione al momento della scrittura di questo documento.

La collaborazione con il Dipartimento DISI dell’Università di Trento è stata rilanciata anche grazie a due nuovi corsi in ambito di Laurea Magistrale per l’a.a. 2018-2019 su tematiche di fog/cloud computing e piattaforme middleware IoT, facilitando la pro- spettiva di collaborazioni di ricerca su tematiche di comune interesse.

Per quanto riguarda le collaborazioni con altre università italiane, tra le altre, sono proseguite quelle con l’Università degli Studi di Bologna, la Libera Università di Bol- zano-Bozen, l’Università degli Studi di Cagliari; con tutte vi sono state diverse pub- blicazioni congiunte. La Fondazione ha inoltre partecipato al laboratorio congiunto con l’Università degli Studi di Padova attraverso l’insegnamento di un corso di “Pro- cess Mining” nel Master in Data Science.

In termini di nuove collaborazioni accademiche stabilite nel xxxxx xxx 0000, xxxx xx xxxx citare quelle con University of Tartu (Estonia), University of Amsterdam e Ein- dhoven University of Technology (the Netherlands), University of Liverpool (UK), University of Antwerp (Belgio), University of Catalunya e University of Castilla La Mancha (Spagna), Università di Poitiers (Francia), e con il Politecnico di Berlino. In particolare, è stato avviato un dottorato congiunto con l’Università di Antwerp su te- matiche di interoperabilità tra reti 5G e reti Wi-Fi nell’ambito automotive. Nel corso della prima metà del 2019 è stata stabilita una collaborazione con il Nokia Bell Labs di Cambridge, che ha portato un PhD dell’Unità di ricerca OpenIoT a effettuare un periodo di tirocinio all’estero focalizzato sul tema dell’Embedded Intelligence nei di- spositivi IoT.

Vi sono stati, inoltre, l’attivazione e il consolidamento dei rapporti con partner istitu- zionali strategici quali – tra gli altri – la Goethe Universität di Francoforte, la Techni- sche Universität di Darmstadt, il Deutsches Historisches Institut (Roma), l’Istituto Ita- liano di Studi Germanici, la Deutsche Forschungsgemeinschaft, il Leibniz-Zentrum für Zeithistorische Forschung (Potsdam), l’Institut für Zeitgeschichte (Monaco), il Bo- ston College, le Università di Monaco, Exeter, Trier, Erlangen, Groningen, Vienna, Lille, Valencia, Warwick, l’Università della Svizzera Italiana, il Xxxxx Institute di Cam- bridge, la Xxxxxxxxxx University di Washington DC, la Kommission für Geschichte des Parlamentarismus und der politischen Parteien (Berlino), l’International Institute of Social History (Amsterdam).

Si segnalano, poi, collaborazioni consolidate con istituzioni di ricerca nazionali e in- ternazionali quali I’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), l’Istituto Nazionale di Fi- sica Nucleare (INFN), il Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA), l’Extreme Matter Institute di Darmstadt (EMMI), l’Helmholtz International Center for FAIR, il Joint Institute for Nuclear Research (JINR) di Dubna, il Centro di ricerca RIKEN, l’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ), l’Ad- vanced Science Research Center (ASRC) del JAEA in Giappone, la Chinese Aca- demy of Sciences (CAS) con il suo Istituto di Fisica Nucleare Teorica di Pechino (ITP), l’Asian Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP).

Nell’ambito delle attività legate alla tematica del medical deep learning si segnala, ancora, che sono state definite collaborazioni con il Massachusetts Institute of Tech- nology (Laboratory for Computational Physiology) e con Karolinska Institutet, Divi- son of Cardiology, Svezia.

Infine, tra le sinergie sviluppate con università e istituzioni di ricerca nazionali e in- ternazionali vale la pena menzionare il progetto “IsolMax”, frutto dell’impegno con- giunto tra FBK, Università degli Studi di Trento, Altai State Technical University di Barnaul in Russia, in collaborazione con Cogi Srl.

Tramite il progetto “IsolMax”, infatti, in Siberia è stato realizzato un edificio utiliz- zando sensori sviluppati da FBK, i quali forniranno informazioni che i ricercatori della Fondazione potranno analizzare e tradurre in linee guida progettuali per costruire la casa del futuro.

L’obiettivo della ricerca e del gruppo di lavoro è, infatti, di valutare le capacità e la resistenza in situazioni climatiche estreme, per arrivare a individuare la migliore so- luzione per costruire una casa intelligente, energeticamente efficiente e a basso im- patto ambientale, ma anche garantire un elevato livello di comfort alle persone che la abitano. Questo progetto, inoltre, permetterà di riportare sul territorio trentino quelle competenze fondamentali per aumentare la competitività del sistema edilizio locale nel mercato delle costruzioni edili.

In ambito di Joint Research Labs, laboratori congiunti che sviluppano progetti di ricerca con possibile condivisione di infrastrutture tra istituzioni, nel corso del 2019, sono proseguite le attività del laboratorio congiunto con UniTrento e CNR sulle Quantum Technologies (Q@TN), che punta a collegare tra loro iniziative esistenti e crearne di nuove nel segno dell’interdisciplinarità, dell’innovazione e dell’internazio- nalizzazione. Aggregare le competenze aiuterà, infatti, a consolidare la visibilità in- ternazionale della realtà trentina come nodo strategico di riferimento, dallo sviluppo della conoscenza al trasferimento tecnologico, e ad aumentare la capacità di essere competitivi nell’accedere ai finanziamenti a disposizione per la crescita dei talenti e del progresso scientifico.

Le attività del laboratorio Q@TN sono partite a marzo 2018 con l’assegnazione in gestione all’Università di Trento dei fondi allocati. Nel 2019 FBK si è posizionata rispetto alle QT anche con attività proprie (sviluppo di dispositivi fondamentali per la ricerca in circuiti quantistici), portando avanti un progetto di successo nel primo bando della flagship QT (in anticipo sulla partenza della flagship nel 2020). Il Centro CMM di FBK ha altresì predisposto un laboratorio per lo studio di difetti cristallini nel

diamante (oggetto di uno dei temi di ricerca supportati da Q@TN) che è un ambito di grande potenziale scientifico e tecnologico.

Tramite il Centro CREATE-NET è stata, inoltre, attivata una borsa di dottorato con- giunto con DISI sulla tematica innovativa relativa a Quantum Annealing (più in ge- nerale Quantum Optimization) all’interno del progetto Q@TN.

Tra i laboratori di ricerca segnaliamo, poi, “ICT e Scienze Cognitive” – un’iniziativa congiunta della Fondazione Xxxxx Xxxxxxx tramite il proprio Centro ICT e del Dipar- timento di Psicologia e Scienze Cognitive dell’Università di Trento. L’obiettivo princi- pale del laboratorio è facilitare la ricerca su: i) l’applicazione di approcci e costrutti della psicologia cognitiva per migliorare la progettazione di tecnologie digitali, in modo particolare per quanto concerne gli aspetti dell’interazione persona-macchina e intelligenza artificiale; e ii) l’uso di nuovi metodi dell’informatica, in particolare quelli basati su machine learning e big data, per sperimentare approcci innovativi di for- mazione, ricerca e pratica clinica in psicologia. Il laboratorio fornisce, infatti, un con- testo aperto e multi-disciplinare inteso a promuovere ricerca innovativa, favorire il trasferimento di competenze verso aziende, società civile e scuole, oltre a formare professionisti nel campo della progettazione centrata sull’utente di tecnologie digitali.

2.3 Ulteriori attività di collaborazione con realtà del territorio

Oltre alle collaborazioni citate nel paragrafo precedente, il 2019 ha anche visto nu- merose attività di integrazione sistemica sviluppate tra FBK e la Fondazione Ed- mund Mach (FEM) per disegnare il futuro dell’agricoltura digitale e della ricerca ap- plicata a migliorare la salute ambientale.

Tra gli elementi operativi già in atto nel 2019 che continueranno nel 2020, si ricorda l’azione di FBK per introdurre strumenti di AI a sostegno della difesa attiva dalle gelate, dai colpi di calore e più in generale per l’affermazione di una agricoltura di montagna sostenibile in un contesto di incisivi cambiamenti climatici di segno nega- tivo (PEI Clima & Agricoltura). Con una azione trilaterale assieme a FEM e all’Uni- versità di Trento, FBK ha sostenuto con strumenti di big data analytics e nuove so- luzioni IoT le azioni dell’Osservatorio Trentino Clima e contribuito al gruppo di lavoro del piano speciale PAT per l’irrigazione in Val di Non. Un forte impulso alla collabo- razione con FEM è stato dato dall’avanzamento dei lavori su uno specifico accordo in corso di costituzione per una Joint Research Unit (JRU) FBK-FEM sui temi dell’agricoltura digitale e gestione risorse ambientali. In particolare, questa JRU si snoderà su temi relativi all’applicazione dell’ICT all’ambito agricoltura e foreste, con enfasi su gestione intelligente dell’acqua in agricoltura, patologia e fenologia delle piante, gestione dei predatori e risorse forestali.

In attesa della formalizzazione di questa JRU, alcune attività congiunte sono risultate nella sottomissione della proposta WATERWISE al bando SNSVS pubblicato nel 2020 dal Ministero dell’Ambiente; la proposta, coordinata da FBK prevede la colla- borazione con ricercatori del gruppo CTT di FEM su tematiche legate al risparmio idrico.

Nel 2019 sono proseguite le attività relative alla JRU EPILAB, che si occupa di inda- gini epidemiologiche sulle malattie infettive. In particolare sono stati pubblicati tre

articoli accademici su: i) rischio di trasmissione autoctona di Febbre Gialla in Italia a seguito di importazione di casi da aree endemiche (pubblicato su PLOS Neglected Tropical Diseases); ii) efficacia di trattamenti con insetticidi per contenere la trasmis- sione del virus Dengue in aree di estensione dell’epidemia (pubblicato su PLOS Computational Biology); iii) dinamica di popolazione di nuova specie aliena invasiva, la zanzara Aedes Koreicus, nell’Italia del Nord (pubblicato su Parasite & Vectors). È inoltre in fase avanzata uno studio sulla trasmissibilità, ed in particolare sulla stima della distanza di trasmissione, del virus Chikungunya durante l’epidemia del 2017 nel Lazio. Tutti questi studi sono importanti per capire come intervenire per conte- nere i sempre più probabili outbreak di malattie tropicali trasmesse da vettore, anche in Italia. Le attività di ricerca della JRU EPILAB saranno parzialmente finanziate da un progetto Horizon 2020 recentemente acquisito e iniziato l’1 gennaio 2020 (MOOD - Monitoring outbreak events for disease surveillance in a data science con- text – 2020-2024).

2.4 Qualità della ricerca e reputazione scientifica

Come accennato nel paragrafo introduttivo, tra gli strumenti per monitorare la pro- duttività scientifica dei ricercatori della Fondazione ed eventualmente reindirizzare le attività in funzione dei risultati del monitoraggio, nel corso del 2019 è stato dato seguito al processo della C-VQR con la realizzazione di due sessioni di valutazione della produzione scientifica dei Centri ICT, CREATE-NET, ECT* e CMM. Per en- trambe le sessioni (marzo e settembre 2019) sono stati presi in considerazione oltre 1500 lavori pubblicati nel periodo 2015-2019, il medesimo della prossima VQR Na- zionale. Come abbiamo già avuto modo di illustrare in altre occasioni, la C-VQR costituisce un importante processo di autovalutazione soprattutto in vista della pros- sima VQR, che ha preso avvio il 29 novembre 2019 con la pubblicazione del Decreto Ministeriale 1110.

Tra gli indicatori di eccellenza, inoltre, non possiamo non menzionare l’Abilitazione Scientifica Nazionale (ASN). Per quanto riguarda le posizioni di prima (professore ordinario) e di seconda fascia (professore associato), nel corso del 2019 sono stati pubblicati i primi risultati relativi al ciclo 2018-2020. Ad oggi, sono 56 i ricercatori di FBK in possesso dell’abilitazione, per un totale di 93 abilitazioni, 30 delle quali per il ruolo di Professore Xxxxxxxxx e 63 per quello di Professore Associato. A queste si aggiungono 3 abilitazioni di Prima Fascia e 1 di Seconda Fascia conseguite da 2 ricercatori di FBK ora in “double appointment” presso l’Università di Trento.

3. Innovazione e impatto socio-economico

FBK traduce l’eccellenza scientifica in risultati e impatto nelle diverse aree in cui essa opera, e i frutti della sua azione si proiettano sulla società contribuendo a pro- gettarne il futuro.

3.1 Obiettivi Strategici

La missione della Fondazione di costruire una relazione concreta ed efficace tra la ricerca d’eccellenza e la domanda di innovazione che proviene dai più diversi settori della società è stata tradotta in quattro obiettivi strategici all’interno del focus dell’In- telligenza Artificiale (AI):

– AI per la Salute, per sviluppare e sperimentare metodologie e tecnologie per la prevenzione e la cura personalizzata (Missioni i) Sani stili di vita; ii) Cure perso- nalizzate).

Questo obiettivo è stato sviluppato principalmente tramite la linea relativa a “Salute e Sanità” (“Health and Wellbeing”) del Centro ICT, oltre che dal programma “FBK per la Salute” che si occupa di alta formazione in Medicina, e dal progetto speciale IRCS-HTA.

– AI per il Territorio, per sviluppare e sperimentare una piattaforma metodologica e tecnologica integrata per migliorare la qualità della vita e l’inclusione sociale (Mis- sioni i) Comunità intelligente; ii) Digital Finance; iii) Società inclusiva e sicura).

Questo obiettivo è stato sviluppato principalmente tramite la linea “Citta e Comunità Intelligenti” (“Smart Cities and Communities”) – esteso recentemente all’obiettivo “Digital Society” – e tramite la linea ad alto impatto sulle tematiche di “Sicurezza” (“Cyber Security”) del Centro ICT.

– AI per il Lavoro, per sviluppare dispositivi, sensori, strumenti e piattaforme ICT per migliorare la valorizzazione delle risorse umane, la produttività, l’efficienza degli impianti e degli ambienti di lavoro (Missioni i) Industria 4.0; ii) Veicolo Connesso; e

iii) Spazio). Questo obiettivo è stato sviluppato principalmente tramite la linea “Fab- brica Intelligente” (“Smart Digital Industry”) del Centro ICT. Inoltre, il Centro CREATE-NET si è focalizzato sulla missione Veicolo Connesso (progetto 5G-CAR- MEN) e Industria 4.0 (digital agriculture). Relativamente al settore Spazio, grazie soprattutto alle capacità tecnologiche del CMM, sono stati firmati accordi con il MISE per la partecipazione all’iniziativa “Ital-GovSatCom” (IGSC), supportata da ASI.

– AI per l’Ambiente, per sviluppare dispositivi e metodi per il monitoraggio dell’efficienza energetica e dell’impatto ambientale di edifici, fabbriche e territori e per la produzione a basso impatto, per contribuire miglioramento della qualità della vita (Missioni i) Sostenibilità; ii) Energie rinnovabili).

Questo obiettivo è stato sviluppato, ad esempio, tramite il Centro CREATE-NET, che si è focalizzato sulla missione Sostenibilità grazie alle attività di monitoraggio avan- zato dei consumi energetici fatto in collaborazione con la Start-up trentina Energe- nius.

Oltre ai già menzionati Progetti Bandiera “5G@Trento”, “City sensing@TN”, “CHuB” e “Cyber security metrics and measures for infrastructures and systems”, tra i pro- getti di ricerca di eccellenza rientrano, quindi, tutte le attività portate avanti in sinergia dai vari Centri di FBK nell’ambito degli obiettivi strategici appena elencati. I progetti

e le attività sin qui menzionati costituiscono, naturalmente, soltanto alcuni esempi; per gli ulteriori dettagli, si rimanda ai successivi capitoli per ogni Centro e Progetto.

3.2 Trasferimento tecnologico e valorizzazione della ricerca

Uno degli scopi e obiettivi istituzionali di FBK è promuovere e sostenere i processi di trasferimento tecnologico e innovazione industriale, principalmente nel contesto del territorio locale. In questo ambito, sempre operando anche in stretta collabora- zione con Hub Innovazione Trentino (HIT), durante il 2019 FBK ha proseguito con azioni sinergiche finalizzate alla promozione di nuovi Spin-off (adesione di ricercatori FBK con un’idea imprenditoriale al programma Proof-of-Concept) e al supporto a quelli già esistenti (programma Boostrap e incontri con investitori). Ad esempio, l’Unità RiSING di CREATE-NET si è aggiudicata un bando Proof of Concept propo- sto a livello nazionale dal Fondo Vertis, con lo scopo di valorizzare uno dei suoi prototipi più maturi – “FogAtlas”, una piattaforma di fog computing per l’orchestra- zione intelligente delle risorse computazionali e di rete. Sta, quindi, proseguendo il percorso di exploiting commerciale e il mentoring da parte di HIT e del Fondo Vertis.

A supporto delle attività di trasferimento tecnologico avanzato, sempre in collabora- zione con HIT, sono proseguite le azioni mirate alla valorizzazione dei risultati delle ricerche innovative, con lo sviluppo di collaborazioni con imprese locali, nazionali ed internazionali.

Le azioni della Fondazione, nel 2019, hanno permesso di contribuire alla creazione di un’industria basata sulla scienza, dando impulso alla costituzione di imprese nate dalla ricerca (Spin-off), investendo anche nella ricerca finalizzata a far fronte alle sfide nuove ed emergenti che incombono sulla società. Degno di nota è, infatti, il numero di Spin-off che oggi FBK può vantare di avere generato nel tempo (34), molte delle quali ancora attive e ben radicate sul mercato (27), e alcune delle quali di con- siderevole successo tecnico commerciale (5).

Sempre nell’ambito della valorizzazione dei risultati della ricerca, nel corso del 2019, FBK ha continuato ad investire nel proprio portafoglio brevetti.

Con un budget di circa 100K€ annui per rinnovi, mantenimenti e nuovi depositi, il portafoglio della Fondazione al 31 dicembre 2019 conta 49 brevetti attivi (44 relativi al Centro CMM e 5 in capo al Centro ICT) di cui 14 in proprietà condivisa con altri enti. I trenta sensori, i quattordici devices e i cinque applicativi che sfruttano l’AI all’interno delle competences sviluppate nel contesto delle famiglie di brevetti attivi, possono essere declinati sugli obiettivi strategici della Fondazione come segue: 23 brevetti sono relativi all’area di “Industry 4.0”, 13 all’area “Big Science”, 6 all’area relativa a “Environment & Energy”, 6 all’area “Health & Wellbeing” e uno in capo a “Smart Cities & Communities”. Continuando nella disamina sull’IP, delle 81 domande depositate sin qui dal 2007, le otto depositate nel 2019 sono in attesa di primo esito. Tra le diverse e significative iniziative intraprese volte allo sfruttamento, diffusione e ricaduta sul territorio, si segnalano i nove patents in corso di valorizzazione in colla- borazione con HIT e la partecipazione a strumenti quali “IP Booster” (con un finan- ziamento ricevuto dalla Commissione Europea) ed “Eureka!Fund”, il fondo sotto- scritto da ITAtech e dedicato agli investimenti in “deep technologies”. Va altresì detto

che, in conformità alle direttive PAT, su apposito spazio del sito web di FBK viene aggiornata l’apposita “Vetrina virtuale” disposta per pubblicizzare i principali risultati della ricerca.

3.3 Co-innovation lab e collaborazioni industriali

FBK ha adottato un schema di open innovation sia sul territorio trentino che a livello nazionale, avviando un modello di co-generazione di conoscenza che coinvolge con- temporaneamente sia accademici di domini differenti, sia le imprese – potenziali frui- tori dei risultati della ricerca stessa.

La Fondazione non solo ha messo a disposizione delle imprese in co-location spazi di co-working e laboratori nei propri edifici di Trento, ma ha creato un ambiente di collaborazione dove ricercatori e innovatori della Fondazione e delle aziende condi- vidono le rispettive esperienze. FBK porta in dote i risultati delle proprie ricerche, il proprio bagaglio pluriennale di competenze in ricerca e innovazione. Le aziende ap- portano la propria conoscenza in termini di marketing strategico, project manage- ment, engineering. Il tutto al fine di sviluppare nuovi prodotti e servizi per i cittadini, le aziende e le istituzioni. L’obiettivo è quello di creare sinergie per sviluppare nuovi processi industriali, competitivi e innovativi, per portare avanti l’azione lungimirante di una regione quale il Trentino – “Silicon Valley” italiana – che ha contribuito e con- tinuerà a creare posti di lavoro e opportunità di sviluppo sostenibile.

Nell’ambito del laboratorio congiunto con l’Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato (IPZS), inaugurato nel 2017 su tematiche legate alla cyber-security e all’identità di- gitale, si è concluso il progetto che ha reso possibile l’utilizzo della Carta d’Identità Elettronica a livello europeo secondo le normative eIDAS. Il laboratorio con IPZS verrà rinnovato, avendo soddisfatto pienamente le attese della Zecca dello Stato, che continuerà con investimenti significativi su questo laboratorio.

Proseguono, poi, le attività del laboratorio costituito con FIAT Chrysler (FCA) sulle tematiche cyber-security e mobilità, mentre le attività del laboratorio congiunto con GPI per il 2019 hanno visto sviluppi sull’applicazione dell’AI negli ambiti delle malat- tie croniche e della terapia intensiva.

Con l’azienda trentina Dedagroup procede con successo l’esperienza del co-inno- vation lab dedicato alla realizzazione di sistemi per l’interoperabilità di dati e servizi. In tale contesto, è stata realizzata una piattaforma digitale innovativa con l’obiettivo di migliorare l’analisi dei dati territoriali sulla mobilità e per promuovere la mobilità sostenibile. La piattaforma è stata sperimentata da diverse agenzie di mobilità ed amministrazioni pubbliche (SRM Bologna, SETA Reggio Emilia, AMI Ferrara, Co- mune di Rimini, AMAT Milano).

Nell’ambito della sanità digitale (e-Health), all’interno del co-innovation lab tra APSS- FBK-DedaGroup, è nata una forte collaborazione con l’esigenza di far evolvere la piattaforma TreC in modo da rendere coerenti e unitari i servizi al cittadino attual- mente erogati via web e app.

Nel 2019, inoltre, sono proseguite le attività del laboratorio congiunto FBK – SOLID- power sulla produzione di idrogeno tramite tecnologie a ossidi solidi.

Sempre in ambito energetico, vale la pena menzionare le attività dell’Unità ARES del CMM, che ha consolidato partnership strategiche con vari stakeholder sul tema dell’idrogeno: Alstom sul ferroviario a idrogeno, SNAM, per l’interesse alla flessibilità e alla decarbonizzazione delle reti gas, SAPIO sul posizionamento strategico dell’azienda nel settore idrogeno. XXXX collabora con molti attori di rilievo nel con- testo energetico quali Terna, Rte, Edf, Enel, Shell, Engie, Enea, Cea, Fraunhofer, Imdea Energy, Dolomiti Energia, in una rete estesa di collaborazioni di ricerca e innovazione.

Inoltre, per quanto riguarda le collaborazioni industriali, in aggiunta alla continua- zione di progetti con importanti player internazionali nel campo dell’Industry 4.0 (quali Boeing e SAIPEM), nel 2019 sono proseguite le attività relative all’accordo pluriennale con Rete Ferroviaria Italiane (RFI) per l’automazione e la messa in sicu- rezza della Rete Ferroviaria Nazionale. L’accordo con RFI è stato recentemente rin- novato per un ammontare di 2 milioni di euro.

Anche per il 2019, è proseguita l’attività di collaborazione con l’azienda internazio- nale Horiba, con sede in Giappone, e si segnala l’attivazione di nuovi progetti com- merciali con Cisco Systems, tra cui il finanziamento di due nuovi progetti di ricerca di tipo “URP”.

Ancora, segnaliamo l’attivazione di nuove collaborazioni con diverse realtà aziendali (Konica Minolta, ZF Marine, Cantina Roverè della Luna, Energenius, Agricolus) orientate alla sperimentazione avanzata di soluzioni fog computing e IoT in scenari realistici.

Infine, tra le altre, segnaliamo collaborazioni con DOMPE – una delle principali aziende biofarmaceutiche italiane – con la compagnia Oil&Gas, la Compagnia Ae- rospaziale Internazionale, United Technologies, e Elica Spa – con cui è stata avviata la definizione di un accordo quadro e di un progetto per l’insediamento di un co- innovation lab in FBK.

3.4 KIC EIT- Digital, Climate e Raw Materials

FBK presidia le Comunità della Conoscenza e dell’Innovazione (Knowledge and In- novation Communities - KIC) istituite dall’European Institute of Innovation and Tech- nology (EIT), considerate come canale in grado di offrire alla Fondazione stessa e alla comunità imprenditoriale del territorio la possibilità di integrarsi con le grandi reti internazionali dell’innovazione.

Per quanto riguarda le attività nell’ambito della KIC Digital, anche nel 2019 la Fon- dazione ha ricoperto il ruolo di core partner partecipando a diversi progetti di inno- vazione digitale. Più in dettaglio, nel corso dell’anno l’EIT ha co-finanziato 10 progetti in cui era coinvolta FBK, assegnando alla Fondazione un totale di circa 1,8 milioni di euro. Le principali tematiche trattate in questi progetti riguardano l’impiego di tec- nologie ICT per affrontare sfide e risolvere problemi nel contesto delle città intelli- genti, delle infrastrutture digitali, dell’industria 4.0, della tecnofinanza e della salute digitale. Si tratta, con piena evidenza, di aree strategiche anche per il Trentino. Inol- tre, nel 2019 FBK, la Fondazione ha sottomesso 19 proposte di progetti di innova-

zione nel bando EIT Digital 2020, di cui 5 sono state approvate, per un co-finanzia- mento totale da parte dell’EIT pari a circa 700.000 euro. Infine, durante il 2019, la Fondazione ha proseguito la sua collaborazione con EIT Digital nella gestione del programma ARISE EUROPE.

Nell’ambito di un progetto EIT Climate KIC, nel 2019 è stata realizzata una soluzione che integra tecnologie di “Internet of Things” e “Gameful Education” per la realizza- zione di campagne di sensibilizzazione nelle scuole primarie rispetto al corretto riuso e smaltimento delle apparecchiature elettriche ed elettroniche. La prima campagna “WEEE R robots” è stata realizzata presso la scuola primaria Xxxxxx di Rovereto fra aprile e giugno 2019; hanno partecipato 16 classi (345 bambini e le loro famiglie); i risultati della raccolta sono stati 1300 oggetti (587 AEE, 726 RAEE), corrispondenti a 2,6 tonnellate di CO2 risparmiate.

Nell’ambito dell’EIT KIC Raw Materials, nel corso del 2019 FBK –quale membro attivo del nodo CLC South Europe di EIT – ha sottomesso 3 progetti che sono tutti stati accettati e avviati: si tratta dei progetti AMICOS, Safeme4Mine, e RePlay. AMI- COS è coordinato da FBK e vede la partecipazione di due unità del Centro ICT (ES e 3DOM) afferenti all’Iniziativa Smart Digital Industry (SDI), e si pone come obiettivo la realizzazione di un asset management E2E per aumentare la penetrazione/ado- zione sul mercato della tecnologia digitale nelle miniere. Per quanto riguarda Sa- feme4Mine, il progetto vede la partecipazione dell’unità OpenIoT del Centro CREATE-NET con focus su manutenzione preventiva di macchine minerarie incen- trato sui dispositivi di sicurezza. Passando a RePlay, si tratta di un progetto del Cen- tro ICT in ambito education con l’obiettivo di sensibilizzare l’opinione pubblica sui rifiuti elettrici ed elettronici e l’economia circolare. In quest’ambito FBK ha contribuito ad una celere trasformazione delle più promettenti e innovative tecnologie industriali dalla semplice applicazione in laboratorio al mercato e, per suo tramite, alle aziende.

Nel triennio 2020-2022 si prospetta un’ulteriore intensificazione dei contributi di FBK alla Smart Specialization Strategy provinciale, interventi che avranno ampie ricadute sul territorio in materia di Industria 4.0.

3.5 Infrastrutture di ricerca

La Fondazione, dopo aver ottenuto importanti finanziamenti con il successo delle proprie proposte IPCEI (Important Projects Of Common European Interest) e FESR (Fondo Europeo di Sviluppo Regionale) nell’ambito della ricerca in sensoristica e microsistemi, nel corso del 2019 ha avviato il rinnovamento delle proprie clean room, ambienti adibiti a laboratori di alto livello.

Ricordiamo che alla fine del 2018 è stata annunciata dalla Commissione Europea l’approvazione di un Importante Progetto di Interesse Comune Europeo (IPCEI) di cui è parte il Centro CMM di FBK. La Commissione europea ha ritenuto che il pro- getto integrato presentato da Francia, Germania, Italia e Regno Unito a favore del supporto statale alla ricerca e all’innovazione nella microelettronica, in quanto “tec- nologia abilitante fondamentale”, possa essere sostenuta con aiuti di Stato dell’UE in forza del suo comune interesse europeo.

Nel corso del 2019 si sono compiuti i passi necessari relativi all’erogazione dei fondi ed alle modalità per il loro impiego per il bando delle gare di acquisizione di nuovi e da settembre 2019 sono stati istituiti i gruppi di lavoro per la definizione dei macchi- nari che andranno a completare la dotazione delle clean room per i processi di inte- grazione verticale (3D vertical integration) su cui la proposta IPCEI è incentrata.

Dal prossimo anno verranno messi a regime i nuovi macchinari che permetteranno di passare dalle micro alle nanotecnologie, con particolare attenzione a dispositivi capaci di operare su singoli quanti, in linea con quella che viene definita la “seconda rivoluzione quantistica”.

4. Engagement diretto con il territorio

La creazione di conoscenza è alla base della capacità di FBK di porsi come punto di riferimento per il progresso e lo sviluppo del territorio, con particolare attenzione a quello trentino. In questo senso, la Fondazione lavora in sinergia con diverse realtà locali, con le quali porta avanti numerosi progetti all’avanguardia e di alto livello tec- nologico, contribuendo a creare opportunità e a rispondere alle esigenze produttive del territorio.

4.1 Collaborazioni con realtà del territorio

FBK supporta da tempo il consolidamento del Polo della Meccatronica e della Fa- cility PRO-M. Tra le varie attività effettuate nel 2019 segnaliamo la seconda edizione del [Pro]M Camp (18-22 febbraio 2019), un living lab dedicato allo sviluppo di un prototipo di manutenzione predittiva per macchine industriali, orientata a sensoristica IoT e CyberSecurity in collaborazione con le Unità Embedded Systems, Secu- rity&Trust di FBK, organizzato in sinergia con l’Unità Ricerca e Innovazione per la Scuola della Fondazione: una full immersion meccatronica che ha coinvolto studenti di 7 istituti scolastici e ricercatori FBK con l’obiettivo di incentivare gli studenti delle scuole superiori a coltivare nuove competenze nell’ambito dell’Industry 4.0.

Come follow-up di questo camp è stato attivato con l’Unità Security&Trust un nuovo corso di informatica in cyber security presso l’ITT Buonarroti (Trento), che si sviluppa in moduli didattici di cybersecurity in vari domini applicativi tra cui l’Industry 4.0.

Nell’ambito della “contaminazione dei saperi” è stata attivata una tesi di laurea in collaborazione con la facoltà di Archeologia e beni culturali per applicare le tecniche meccatroniche nell’ambito dell’archeologia.

Per quanto riguarda la Facility Pro-M, si sta completando la dotazione di attrezza- ture, si ricorda l’acquisizione di una Tomografia Assiale Computerizzata per metallo, ed è in espansione, con successo, l’attività di collaborazione con le aziende per la realizzazione di prototipi meccanici ed elettronici. Sono, infatti, partiti i primi progetti industriali di ricerca che coinvolgono, in sinergia, il sistema di ricerca trentino e le aziende produttive.

Nell’anno 2019 è stata, inoltre, consolidata l’organizzazione interna della Pro-M Fa- cility ed è stato avviato un progetto “Caritro” che finanzia un dottorato di ricerca sullo

studio delle polveri metalliche per stampa addittiva. Infine, si sono concretizzati ulte- riori accordi con istituti scolastici per tirocini formativi di alto livello fra cui l’ITT Mar- coni di Rovereto – scuola ed Alta Formazione Professionale –, ITT Buonarroti di Trento, l’Istituto di Istruzione delle Arti “A. Vittoria - F.B. Bonporti - X. Xxxxxx” e l’Isti- tuto Xxxxxxx Xxxxxxx di Mezzolombardo. Con quest’ultimo, in collaborazione con la Comunità di valle della Rotaliana, la Provincia di Trento e i Comuni, è stato realizzato il progetto “Solar System”, che consiste in una miniatura del sistema solare proget- tato ed assemblato nella Facility Pro-M.

Nel contesto di “Manifattura Domani”, FBK – dopo avere contribuito, con Trentino Sviluppo e l’Università di Trento, alla configurazione dei laboratori che forniranno servizi alle industrie locali su tre settori strategici (il Sistema Casa, la Mobilità Soste- nibile, e l’Industria dello Sport) –, lungo il 2019 ha fornito supporto al gruppo di lavoro per la definizione delle opere edili e delle impiantistiche dei laboratori e degli uffici dei TESSLabs. A marzo 2019, sono stati completati i progetti esecutivi e, successi- vamente, Trentino Sviluppo ha avviato la fase di messa a bando. Sono state, quindi, coordinate diverse azioni di riallineamento dei temi, soprattutto in relazione al “ma- gnete” dello sportech, dedicato all’incontro tra le tecnologie digitali e la pratica spor- tiva, con applicazioni sulle performance, le strutture, gli eventi, e il mondo del ga- ming. Si segnala, infine, l’avvio di una collaborazione con il gruppo del “Polo Edilizia 4.0” in via di costituzione. Lungo il 2020 i Laboratori TESSLabs entreranno nella fase realizzativa.

Per quanto riguarda i progetti con aziende del territorio, nel corso del 2019, la Fondazione ha stipulato o avviato la definizione di accordi di collaborazione con di- versi partner; tra i principali, menzioniamo Brembo Spa, Vemer Spa (Sensoristica, connettività narrow IoT - Lorawan, big data provenienti dai sistemi installati), Clivet Spa (6 proposte di collaborazione in approfondimento), Sinteco Spa - Xxxxx Division (sensoristica in ambito biomedicale), EBITmax s.r.l. (Bolzano), Phox E-Pharma Srl, Look Occhiali Srl, Grimont Srl (Gruppo Sari).

Nell’ambito della “Legge provinciale sugli incentivi alle imprese” (L.P. 6/99), i progetti approvati o in via di approfondimento riguardano Delta Informatica Spa (pro- getto “E-LEarning with Virtual interAcTive Experience” - ELEVATE), Bonfiglioli Spa, Lifenergy Srl, Xlam Srl, Cyber Marconi Srl, Zf Spa, Innova Energie Srl, Cinetix, ECO- NIT (Xxxxxxxx Xxxx), GREENERSYS (GES).

Inoltre, sono state presentate una proposta di progetto su bando SMACT con Mec- canica del Sarca Srl in ambito difettologia legno (“Analisi del legno mediante algo- ritmo di machine learning auto-apprenditivo”); una proposta di progetto con SIDERA Srl (“Food Recognition”) nell’ambito della X.X. 00/0000 xxxxx Xxxxxxxxx xx Xxxxxxx.

4.2 Laboratori territoriali (Living labs)

I laboratori territoriali sono uno strumento adottato da FBK per coinvolgere cittadini e organizzazioni nella sperimentazione dei risultati della ricerca e per facilitare pro- cessi di co-creazione di soluzioni e servizi innovativi. Nel corso dell’anno 2019, oltre alla valorizzazione del laboratorio “Trento Smart City” come descritto nella sezione

sul progetto flagship “City Sensing@TN”, hanno subito un sostanziale sviluppo i la- boratori territoriali sulla scuola e sulla mobilità. Nel primo caso, grazie anche alla collaborazione con il Dipartimento Istruzione e Cultura della Provincia, è stata forte- mente rafforzata la rete sul territorio trentino, arrivando a coinvolgere oltre 100 scuole, 400 insegnanti e 4.000 alunni. Nel caso del laboratorio territoriale sulla mo- bilità, il 2019 ha visto il lancio della quinta campagna “Play&Go”, in cui i cittadini trentini sono coinvolti in una sfida collettiva per l’adozione di soluzioni di mobilità sostenibili: questa pluriennale sperimentazione di “Play&Go” in Trentino ha per- messo di studiare diverse modalità di coinvolgimento dei cittadini in campagne per la sostenibilità e ha creato i presupposti per una estensione nel corso dell’anno 2020 in altre regioni italiane.

Sul fronte della sostenibilità non sono mancate le attività di ricerca con “CLIMB” (mo- nitoraggio del passaggio dei bambini negli spostamenti casa scuola nel contesto delle iniziative volte a promuovere la mobilità autonoma, sostenibile e sicura dei bambini) che di recente ha vinto il “Premio Mobilità 2019” promosso dall’ Agenzia per l’Energia e lo Sviluppo Sostenibile grazie all’originalità del lavoro svolto.

Tra i progetti che puntano a migliorare la relazione tra la cittadinanza e la PA con l’utilizzo di sistemi di intelligenza artificiale in grado di semplificare la modulistica online, si ricorda la chiusura di “SIMPATICO”, che ha coinvolto varie città pilota eu- ropee.

Tra i progetti avviati nel corso del 2019, altri esempi riguardano l’IoT e l’intelligenza artificiale (AI).

Saranno, infatti, dai 30 ai 50 miliardi i dispositivi connessi ad internet nel 2020, molti dei quali rientreranno nel mondo dell’IoT. La diffusione di oggetti collegati in rete ha aperto un’importante questione legata al problema della sicurezza informatica. L’esempio pratico di dispositivi in grado di prevenire questi attacchi è QRANGE, un progetto avviato nel 2019 all’interno della Quantum Flagship in collaborazione con vari istituti europei e con privati come BOSCH, che permette di creare microsistemi in grado di generare milioni di bit al secondo che possono rendere impenetrabili gli oggetti connessi (IoT, smartphone o altro) a qualsiasi attacco esterno da parte di potenziali hacker.

L’IoT trova applicazione anche in agricoltura dove, dall’attività interna ai laboratori della Fondazione relativa al progetto AGRIOT, in ambito “digital agriculture” è stata lanciata la Spin-off TESSA, in grado di sviluppare prodotti e servizi innovativi per l’agricoltura di precisione, applicando i risultati di ricerca e sperimentazione di tec- nologie IoT al settore agricolo. La soluzione si basa sull’utilizzo di sensori wireless per la raccolta di dati dal campo in modo puntuale e ad alta definizione. XXXXX mira ad aiutare gli agricoltori nelle loro pratiche quotidiane al fine di supportarli nel deli- neare il futuro di un’agricoltura che sia sostenibile e che consenta il miglioramento delle rese e della qualità dei prodotti.

Nell’ambito dell’intelligenza artificiale al servizio della ricerca storica e della conser- vazione della memoria culturale, nel 2019 è stata lanciata la piattaforma “A.L.C.I.D.E.”, un lavoro in cui storici e informatici umanistici hanno partecipato alla

costruzione di un software originale di analisi del discorso, che raccoglie oltre 2.700 documenti che riguardano l’opera dello statista Xxxxxx xx Xxxxxxx.

Tra i living labs, infine, vale la pena menzionare anche quelli promossi dal centro di competenza sulla Sanità Digitale “TrentinoSalute4.0”, costituito dalla PAT, APSS e FBK con l’obiettivo da un lato di rafforzare la collaborazione tra il sistema ricerca di FBK e sistema sanitario per sperimentare e validare nuove soluzioni tecnologiche e dall’altro di favorire il passaggio da piattaforme “tecnologiche sperimentali” a “piatta- forme a servizio” nel sistema sanitario. Ad esempio, gli obiettivi del progetto Trenti- noSalute+ per il 2019 hanno riguardato l’introduzione di funzionalità per il migliora- mento del supporto all’utente nel raggiungimento degli obiettivi e la personalizza- zione degli interventi del virtual coach.

4.3 Nuove generazioni

La Fondazione ha dedicato il 2019 alle nuove generazioni e, in particolare, l’Unità Ricerca e Innovazione per la Scuola ha sostenuto questo impegno con attività didat- tiche, laboratori, progetti di scuola-lavoro e conferenze divulgative destinate al mondo della scuola.

Per quanto riguarda le attività già consolidate, sono proseguiti per l’a.s. 2018-2019 i Progetti Annuali di Ricerca e Innovazione basati sul modello didattico innovativo Do- moSens con “cheAria”, “La bottega della scienza” e “Dico di No”, coinvolgendo du- rante l’anno le scuole in numerose occasioni di restituzione pubblica delle attività (Conferenza Annuale sul Xxxxx XXXX0000, XxxxxXxxxXxxx0000, Xxxxx0000, Notte dei Ricercatori2019, Festival dei Diritti Umani, Segnalibri #DicoDiNo all’odio e ai pre- giudizi). Durante il 2019 si è continuato a investire sul percorso di trasferibilità del modello DomoSens, in collaborazione con il Servizio Europa della PAT, per avviare una sperimentazione nazionale.

Nel corso del 2019, si sono svolti 77 Tirocini Individuali, ospitati da 22 diverse Unità di Ricerca della Fondazione e da enti partner quali CNR-IBF e CNR-IFN. Sono stati organizzati visite, laboratori e brevi seminari per 75 studenti della scuola secondaria di primo grado, per 15 ragazzi dei CFP e per 160 ragazzi della scuola secondaria di secondo grado. È proseguita, inoltre, la collaborazione con l’Istituto Artigianelli e il Dipartimento di Psicologia e Scienze Cognitive dell’Università di Trento con le attività del laboratorio didattico Open Innovation Lab.

Per quanto riguarda il contributo di FBK all’Alta Formazione Professionale, si è confermato l’impegno della Fondazione ai percorsi del CFP “X. Xxxxxxxx”, ITT “Mar- coni” di Rovereto e ENAIP di Villazzano.

In collaborazione con l’Università di Trento, nel primo semestre del 2019 si è svolta la prima edizione di “Costruire il futuro”, format ideato da Xxxxx Xxxxxx, che ha proposto un percorso formativo di 10 conferenze tenute da esperti nel mondo della scienza, della sociologia, della medicina, del giornalismo, dell’economia e dell’im- prenditoria agli studenti delle scuole secondarie di secondo grado e dell’Università.

Per quanto riguarda il camp estivo WebValley, si è svolta la 19° edizione (16 giu- gno - 6 luglio 2019, Casez di Sanzeno - Val di Non; 20 partecipanti italiani e stranieri,

di età compresa tra i 17 e i 19 anni), dedicata alla ricerca di soluzioni innovative nell’ambito dell’Intelligenza Artificiale per monitoraggio e predizione del rischio car- diovascolare in comunità montane in collaborazione con l’Università degli Studi di Milano.

Nel corso del 2019 ha preso il via il progetto “SurvEthi”, progetto di sensibilizzazione sulle tematiche legate alla salute globale, alla diffusione delle malattie trasmissibili e misure di controllo (parte integrante del progetto sanitario “Rafforzamento del si- stema di sorveglianza e controllo delle malattie infettive in Etiopia” finanziato dall’Agenzia Italiana per la Cooperazione allo sviluppo, AICS), che coinvolge 5 scuole e, come tutor esterni, oltre all’Unità Dynamical Processes in Complex Socie- ties di FBK anche il Servizio Attività internazionali della PAT e Informatici Senza Frontiere.

Vale la pena segnalare che, in occasione di SMAU Milano, il modello scuola-lavoro della Fondazione è stato premiato con il “Premio Innovazione Scuola” come esempio virtuoso di innovazione scolastica. Il percorso intrapreso si sta concretizzando con la firma di un protocollo di intesa tra FBK, PAT e MIUR.

4.4 Scuola di Medicina

L’attività di FBK per la Salute, nel corso del 2019, ha visto l’ulteriore consolidamento delle collaborazioni con i partner istituzionali più significativi nel territorio provinciale che si occupano di Salute: l’Ordine dei medici e Odontoiatri, l’Azienda provinciale per i Servizi Sanitari e la Scuola di formazione specifica in Medicina Generale. E ciò perseguendo gli obiettivi principali del programma: contribuire ad elevare il livello complessivo della formazione a disposizione del sistema sanitario locale, e porsi come riferimento nazionale per la formazione in Medicina Generale. Con la Scuola di Medicina, in particolare, si sono intensificati gli scambi e le collaborazioni, tanto da prospettare che nel prossimo futuro, divenga parte integrante di FBK. Tutta l’atti- vità è riportata e descritta nel sito istituzionale all’indirizzo: xxxxx://xxxxxxxxxxxx- xxxx.xxx.xx/

Le attività svolte hanno perlopiù interessato due ambiti principali: la progettazione e l’elaborazione di progetti e percorsi formativi innovativi, anche “on demand”, e l’or- ganizzazione di seminari e lectures. Tra i principali progetti ed eventi realizzati men- zioniamo il Corso Intensivo su “Le cure palliative nei modelli organizzativi della Me- dicina generale”, l’avvio del Progetto “Public Health Literacy” (nato da una dichiara- zione d’intenti tra la Biblioteca comunale di Trento, FBK per la Salute e Ordine dei Medici), il Progetto “ESSENT*IA (2 incontri per riflettere sui bisogni di innovazione e sul ruolo delle tecnologie digitali per la salute attraverso un approccio multidiscipli- nare di matrice umanistica e che vede l’Intelligenza Artificiale come fil rouge del per- corso, in quanto massima espressione del supporto tecnologico in sanità oggi).

Sul fronte seminariale è stato promosso un importante evento nazionale, in collabo- razione con l’Ordine dei Medici di Trento e l’Osservatorio sulla Responsabilità me- dica (“La Responsabilità medica a due anni dalla riforma Gelli”), e un seminario mi- nore, rivolto ai Medici di Medicina generale (“Promuovere Salute”).

Infine, nel corso del 2019, FBK ha anche proseguito con le attività relative al tema dell’innovazione tecnologica in campo sanitario a fini diagnostici e terapeutici attra- verso il progetto “Innovazione e Ricerca Clinica e Sanitaria - Health Technology As- sessment” (IRCS-HTA), gestito in collaborazione con il Dipartimento Salute della PAT e l’APSS. I dettagli relativi a questo progetto speciale sono riportati nella scheda dedicata, all’interno nel presente documento.

4.5 Supporto alla PA

Nel corso dell’anno appena concluso, sono proseguite le azioni di supporto alla PAT e alla Pubblica Amministrazione. Tra le varie attività, oltre a quelle su scala nazio- nale, sono state fornite consulenze all’interno di diversi enti pubblici e commissioni operanti nella Provincia autonoma di Trento (ad esempio il Comitato etico per le attività sanitarie dell’Azienda Provinciale per i Servizi Sanitari, la Commissione di bioetica dell’Ordine dei Medici, Chirurghi e Odontoiatri della Provincia di Trento, l’Isti- tuto di statistica della provincia di Trento - ISPAT ecc.).

Tra le molteplici attività rientrano, altresì, le iniziative di collaborazione con l’Ufficio della Provincia autonoma di Trento a Bruxelles a sostegno dei rapporti con l’Unione Europea. In particolare, attraverso il lavoro svolto dal Research Liaison Officer di FBK e in linea con il Piano Strategico della Fondazione, anche nel 2019 è stata consolidata la collaborazione volta a espandere a livello europeo il sistema locale della ricerca. La Fondazione ha seguito con estremo interesse le azioni della Com- missione Europea sul futuro programma quadro Horizon Europe. In particolare, mo- nitorando assieme all’Ufficio PAT a Bruxelles le informazioni inerenti ai programmi e alle iniziative europee ci si è focalizzati sulle “call” del pillar EIC (European Innovation Council). Questo pilot, infatti, nasce con l’obiettivo di supportare i ricercatori che la- vorano su progetti innovativi ad alto rischio con il potenziale per creare nuovi mercati, finalizzare e facilitare il passaggio dalla ricerca di base alla dimostrazione e valida- zione in ambiente reale e alla commercializzazione dei risultati dei progetti di ricerca e innovazione. Sono tutti strumenti aperti alla partecipazione di istituzioni di ricerca nei quali le “non profit organizations” come FBK vengono finanziate al 100%. Nello specifico, la Fondazione sta lavorando agli strumenti EIC denominati “Accelerator” e “Fast Track to Innovation”.

Molteplici sono, poi, le iniziative svolte dall’IRVAPP a supporto della Provincia come, ad esempio, le collaborazioni con la PAT stessa e con l’ISPAT a sostegno delle attività di ricerca statistica e alla programmazione e valutazione delle politiche pro- vinciali. Tra gli altri, sono stati inviati ad ISPAT i dati dell’indagine panel sulle condi- zioni di vita delle famiglie trentine aggiornati al 2017 insieme alla codifica delle oc- cupazioni degli intervistati e dei loro genitori rilevate nel corso dell’ondata in parola. Questi dati contengono altresì l’aggiornamento delle principali variabili socio-demo- grafiche. IRVAPP ha proseguito la collaborazione con ISPAT anche relativamente all’indagine panel sulle microimprese con la revisione del questionario.

Nell’ambito della valutazione degli effetti del programma “Garanzia Giovani” in Tren- tino, è stato acquisito dall’INPS l’aggiornamento del 2018 dell’archivio contenente i dati relativi alle aziende che hanno ricevuto il bonus occupazionale.

Sempre nell’ambito di questo programma, è stata avviata una collaborazione con l’Istituto Regionale Programmazione economica della Toscana (IRPET) e Veneto Lavoro per lo svolgimento di un progetto di ricerca articolato in 4 fasi: contesto ge- nerale; contesto delle politiche del lavoro mirate ai giovani; attuazione del pro- gramma GG; valutazioni degli effetti del programma GG.

Ancora, in collaborazione con ISPAT, è stato elaborato lo scenario previsionale del PIL e dei principali aggregati contabili del Trentino per gli anni 2019-2022, che ogni anno vengono realizzati attraverso il modello econometrico multisettoriale del Tren- tino. Tale scenario è stato presentato nel mese di giugno 2019 ai dirigenti XXX e agli stakeholder locali in un incontro pubblico e successivamente aggiornato con lo sce- nario di ottobre.

4.6 Risultati di bilancio

Facendo specifico riferimento ai risultati di bilancio, riportiamo sinteticamente alcune informazioni che vengono approfondite nella Relazione di Gestione presentata a corredo del Bilancio Consuntivo del 2019. In particolare, si registrano maggiori ricavi da fonti diverse rispetto all’Accordo di Programma con la PaT che si assestano sui 21.837K€ contro un valore di 20.214K€ del 2018. Tale incremento si deve al valore complessivo dei progetti con privati, che passa dai 5.553K€ del 2018 ai 6.072K€ del 2019, mentre i ricavi conseguiti con le Agenzie Pubbliche passano dai 11.401K€ ai 10.764K€ dell’anno in esame; in particolare le entrate da progetti europei ammon- tano a 6.875K€ mentre la somma da altre agenzie locali, nazionali ed internazionali ammonta a 3.889K€; per quanto riguarda le commesse dirette private, il valore com- plessivo è di 6.072K€ di cui 1.215K€ internazionali, 2.245K€ nazionali e 2.612K€ locali. I rimanenti 5.000K€ sono costituiti dai ricavi derivanti prevalentemente da con- tributi FESR (3.285K€).

I dati relativi all’autofinanziamento registrati nell’arco dell’esercizio 2019 confermano la capacità della Fondazione di far fronte agli effetti della crisi economico-finanziaria e di mantenere, migliorandoli, i livelli di autofinanziamento: l’incidenza dell’AdP sul totale del valore della produzione, è pari al 57,7% contro il 58.4% del 2018.

5. Capitale umano

Tutte le persone che lavorano a vario titolo in Fondazione rappresentano il vero as- set di FBK, a cui viene dedicata la necessaria attenzione creando continuamente strumenti e azioni strategiche per il positivo sviluppo del personale.

Nel corso del 2019, la Fondazione ha curato la valorizzazione delle risorse e im- plementato le azioni previste dal programma associato alla Certificazione europea per l’eccellenza dei servizi al personale (“Human Resources Strategy for Resear- chers Award”) nelle aree della mobilità internazionale (Mobility Program, che con- sente ai ricercatori della Fondazione di trascorrere periodi di lavoro presso importanti centri di ricerca internazionali al fine di completare e aggiornare la preparazione di- sciplinare), del welfare (conferma della Certificazione Family Audit e attuazione del relativo Accordo di Distretto Territoriale), dello sviluppo professionale (attuazione del

Piano programma del personale con la creazione di nuove posizioni per “tenured” e attuazione di nuove progressioni di carriera; attuazione del Progetto “Ruoli e com- petenze” e del Progetto per la formazione continua “FBK Accademy”) e, ancora, dell’integrità delle condizioni lavorative (indagine approfondita del clima aziendale e dello stress lavoro-correlato). La peculiarità del Contratto collettivo di lavoro della Fondazione – unico Contratto di primo livello nel settore della ricerca in ambito pri- vato nel contesto nazionale – è stata arricchita con la previsione, già operativa, dello smart working, con l’istituzione della “Banca-ore solidale” che consente di cedere giornate di ferie non godute a colleghi e colleghe che versino in particolari condizioni di necessità e, infine, con la sottoscrizione di un Accordo aziendale di prossimità che amplia le opportunità di lavoro al personale con contratti a tempo determinato. Sem- pre nel corso del 2019, il Servizio Risorse Umane ha elaborato e intrapreso tre pro- getti “pilota”: il primo per l’avvio di un “Laboratorio per gli innovatori”, il secondo per l’evoluzione dei modelli organizzativi in relazione all’impatto con gli investimenti or- ganizzativi in Intelligenza Artificiale e il terzo per il ricorso a contratti di somministra- zione-lavoro nelle filiere della produzione di beni e servizi ad alto contenuto di cono- scenza finanziate con commesse di natura commerciale.

6. Considerazioni finali

Il periodo intercorso dall’inizio dell’anno corrente purtroppo registra un accadimento grave e tutt’ora in corso. Tale accadimento presenta i connotati di un’emergenza epidemiologica riconducibile al virus COVID-19 e in data 30 gennaio 2020 è stata classificata dall’Organizzazione mondiale della sanità come emergenza di sanità pubblica di rilevanza internazionale.

Misure di contrasto e contenimento del fenomeno epidemiologico in parola sono state adottate da molti paesi interessati. Tra questi paesi figura l’Italia che, dopo la Cina, risulta essere la realtà più colpita dal virus.

I primi provvedimenti d’urgenza sono stati adottati in data 23 febbraio 2020 dal Go- verno italiano che, da quel momento, anche attraverso le sue diverse articolazioni politiche ed amministrative, ha emanato una fitta serie di atti di diversa natura (de- creti, provvedimenti, ordinanze, circolari).

Nell’ambito delle rispettive prerogative costituzionali ed ordinamentali in materia, an- che le Autorità regionali, provinciali e comunali preposte alla tutela della salute e della sicurezza pubblica sono intervenute con il medesimo scopo di limitare e gestire la situazione di crisi in parola.

Dentro la cornice di cui sopra, la Fondazione si è mossa rapidamente adempiendo a quanto stabilito dalle diverse Autorità competenti e integrando tali disposizioni con misure ad hoc preordinate alla maggior tutela possibile dei suoi asset più importanti.

Realtà autorizzata ad operare, se pur in uno speciale regime di vincoli e precauzioni, senza soluzione di continuità (Decreto MISE 25 marzo 2020, Codice ATECO 72), la Fondazione – verificata la coerenza con i propri piani Strategico ed Esecutivo, ha adottato le seguenti misure: sospensione generalizzata dell’obbligo di lavoro in sede e di ogni trasferta; riconversione delle filiere operative non “telelavorabili” secondo

rigorosi parametri di sicurezza; riconoscimento certificato del lavoro da remoto con pronta attivazione ed adeguamento delle relative policy nonché delle necessarie fa- cilitazioni tecnologiche ed operative; adeguamento di istituti di welfare, contrattuali e non, quali permessi per gravi motivi e per assistenza a persone non autosufficienti; gestione del turnover in uscita con particolare attenzione ai non residenti; formazione dedicata a distanza; messa in sicurezza degli asset materiali ed immateriali secondo standard di gestione del rischio coerenti con la concreta situazione di pericolo; sani- ficazione straordinaria degli ambienti e delle postazioni di lavoro; pubblicazione di tutte le comunicazioni del datore di lavoro e delle Autorità pubbliche nazionali e locali dedicate all’emergenza nelle pagine del sito ufficiale della Fondazione dedicate all’amministrazione trasparente.

In considerazione dell’andamento della situazione di emergenza e di quanto dispo- sto dalle Autorità competenti a proposito del progressivo ripristino delle funzioni eco- nomiche e sociali primarie, la Fondazione – da metà aprile 2020 e nel coinvolgimento di tutti i soggetti interessati tra cui le organizzazioni sindacali – si è dotata di un “piano di rientro” ad hoc, consultabile alle pagine dedicate all’amministrazione trasparente del proprio sito istituzionale.

Contemporaneamente, la Fondazione – nel coordinamento assicurato dal suo ver- tice amministrativo – ha rinforzato i controlli su tutte le procedure di spesa (acquisti, contratti, turn over, incarichi) sterilizzando decisioni nei programmi la cui esecuzione, visto il contesto emergenziale, avrebbe potuto tradursi in oneri finanziari dall’incerta, almeno al momento in cui si scrive, sostenibilità.

Il Segretario generale Il Presidente

Xxx. Xxxxxx Xxxxxx Xxxx. Xxxxxxxxx Xxxxxxx

ICT – Centro per le Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione

Centro per le Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione

xxxx://xxx.xxx.xx/

Direttore: Xxxxx Xxxxxxxx

1. Sommario

Nel 2019, in linea con il piano strategico basato sull’Intelligenza Artificiale (AI) come filo conduttore per gli obiettivi strategici, le attività del Centro ICT hanno continuato a focalizzarsi sulle attività di ricerca scientifica nelle aree di competenza del Centro, favorendo sempre più la visione strategica di una “Integrative AI”, ovvero “Intelli- genza Artificiale Integrata”, il cui obiettivo è definire diversi modelli computazionali in grado di integrare una eterogeneità di tecniche di rappresentazione e computazione, quali l’apprendimento automatico e la deduzione basata su modelli, le rappresenta- zioni simboliche e quelle numeriche e probabilistiche. La visione di “Integrative AI” mira anche ad integrare dal punto di vista scientifico (e non solo dal punto di vista ingegneristico e applicativo) la ricerca in AI con la ricerca su temi di competenza del Centro non propriamente nell’area dell’AI, quali: Ingegneria del Software; Sistemi Affidabili, Adattivi e Sicuri; Sistemi Embedded; Analisi e Gestione di Processi; Si- stemi Distribuiti; Smart Networking; IoT e Cloud/Fog Computing. Inoltre, sempre in linea con gli obiettivi del Piano Strategico ed Esecutivo di FBK, nel 2019 il Centro ICT si è concentrato sui tre obiettivi strategici: “Territorio”, tramite la linea “Città e Comunità Intelligenti” (“Smart Cities and Communities”) – esteso recentemente all’obiettivo “Digital Society”; la “Persona”, tramite la linea su “Salute e Sanità” (“Health and Wellbeing”); il “Lavoro”, tramite la linea “Fabbrica Intelligente” (“Smart Digital Industry”). Infine, l’Unità di Security & Trust si è rafforzata nelle sue iniziative ad impatto tramite il coinvolgimento di diverse realtà industriali ed il laboratorio con- giunto con l’Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato, tanto da creare i presupposti per una vera e propria linea ad alto impatto sulle tematiche di “Sicurezza” (“Cyber Se- curity”), in accordo con le nuove direzioni del piano strategico di FBK.

2. Risultati dell’attività di ricerca

Nel Centro ICT siamo circa 240 persone fra ricercatori, sviluppatori e project mana- ger: circa 80 fra ricercatori senior, junior e postdoc, 60 sviluppatori e project manager e un centinaio di studenti di dottorato.

Eccellenza scientifica

Per quanto riguarda l’eccellenza scientifica, ricordiamo che l’ultima valutazione VQR ANVUR ci ha classificati come il miglior Centro di ricerca per eccellenza scien- tifica nel settore di nostra competenza, con un punteggio molto alto (I=v/N = 0.91),

cioè il 91% dei prodotti presentati è stato valutato “eccellente” (ovvero pubblicazioni che si collocano nel 10% superiore della scala di valore condivisa dalla comunità scientifica internazionale), con un voto medio normalizzato R = 1.56, quindi più di una volta e mezzo rispetto alla media delle altre istituzioni che sono state valutate.

Questo non è chiaramente un risultato del 2019, ma è importante per valutare il risultato della “C-VQR - VQR in continuo” proprio per il 2019, una valutazione interna negli anni 2015-2019, ispirata ai metodi dell’esercizio nazionale VQR, al fine di mo- nitorare costantemente la produzione scientifica. Come si vede dal grafico riportato in Figura 1, la valutazione stima ancora un valore I=v/N = 0.9 nell’ultima valutazione del 2019, nonostante la valutazione C-VQR sia molto più conservativa (maggior nu- mero di articoli valutati, mancanza di valutazione di conferenze top in cui siamo par- ticolarmente attivi, stima conservativa sulla valutazione delle citazioni). Questo in- dica che la produzione del Centro ha mantenuto nel 2019 i livelli di assoluto prestigio raggiunti negli anni passati.

VQR-Scores

0,90

0,88

0,88

0,88

12/2017 07/2018 03/2019 09/2019

C-VQR Rounds

ICT

Figura 1: Valutazione VQR in continuo negli anni 2017 - 2019

Fra gli 80 ricercatori, 68 hanno h-index ≥ 15 (secondo Google Scholar), dei quali 50 con h-index ≥ 20, fra cui 21 con h-index ≥ 30 e 8 con h-index ≥ 40 (Figura 2).

hindex ≥ 40	8
20 > hindex ≥ 30	13
15 > hindex ≥ 20	29
20 > hindex ≥ 15	18

Figura 2: Numero Ricercatori con H-Index significativo

Abbiamo 29 ricercatori che hanno conseguito l’Abilitazione Nazionale del MIUR (18 da professore ordinario e 11 da professore associato) – molti dei quali con più abilitazioni in diversi settori disciplinari, per un totale di 49 Abilitazioni (Figura 3) .

Ricercatori Abilitati Prof. Ordinario				18
Ricercatori Abilitati Prof. Associato				11
Totale Ricercatori Abilitati				29
Abiltazioni da Prof. Ordinario				24
Abilitazioni da Prof. Associato				25
Totale Abilitazioni				49

Figura 3: Abilitazioni Nazionali

In media pubblichiamo 70 “journal paper” all’anno di alta qualità (Q1 secondo Sco- pus). In Figure 4 e in Figure 5 riportiamo gli articoli Q1 pubblicati e inseriti nella nostra base dati nei diversi anni (per il 2019 i dati disponibili sono fino al mese di novembre). Si noti come negli ultimi 3 anni il numero di pubblicazioni top si stia mantenendo a livello altissimo.

Figure 4: Scopus Q1 papers

Figure 5: Web of Science Q1 papers

Abbiamo quattro posizioni congiunte co-finanziate con l’Università di Trento (due da professore ordinario e due da professore associato) con i dipartimenti di Ingegneria e Scienza dell’Informazione (DISI), di Matematica e di Scienze Cognitive. La posi- zione da professore ordinario a Scienze Cognitive e quella da professore associato al DISI sono state vinte, rispettivamente, da un ricercatore e da una ricercatrice di FBK. Le due posizioni presso il Dipartimento di Matematica sono state bandite e le candidature sono in corso di valutazione al momento della scrittura di questo docu- mento.

Siamo presenti nelle iniziative più importanti della Commissione Europea in AI, quali il progetto EU H2020 denominato “AI4EU”, finanziato con 20 milioni di Euro dalla Comunità Europea, la più importante iniziativa in AI in corso e col maggior investi- mento economico, il cui obiettivo è sviluppare la Piattaforma Europea di Intelligenza Artificiale, in cui siamo task leader nel settore della ricerca fondazionale. Siamo parte del progetto FET Flagship HumaneAI, il cui obiettivo è definire una roadmap per la ricerca in AI in Europa. Siamo partner chiave nelle proposte per le Reti dei Centri di Eccellenza nei quattro settori indicati dalla Commissione Europea: “Trustworthy AI”, “Human Centric AI”, “AI and Robotics”, “AI at xxx Xxxx”. Continua la nostra parteci- pazione attiva a CLAIRE (Confederation of Laboratories for Artificial Intelligence Re- search in Europe), nella quale occupiamo un ruolo importante sia nell’Advisory Board per le tecniche di pianificazione che in quello per l’impatto industriale dell’In- telligenza Artificiale, e la quale ci ha proposto di far parte del Governing Board della nuova fondazione che gestirà l’iniziativa CLAIRE.

Impatto su mercato e società

Oltre alla continuazione di progetti con importanti player internazionali nel campo dell’Industry 4.0 (quali Boeing e SAIPEM), nel 2019 continua l’accordo pluriennale con Rete Ferroviaria Italiane (RFI) per l’automazione e la messa in sicurezza della Rete Ferroviaria Nazionale. Questa attività coinvolge diverse Unità di ricerca di FBK portando sul mercato eccellenti risultati di ricerca in diversi settori, quali i Sistemi Embedded, il Model Based Design, la verifica formale, l’ingegneria del software, l’in- tegrazione di Model Checking e Testing, la visione artificiale. L’accordo con RFI è stato recentemente rinnovato per un ammontare di 2 milioni di euro. Un interessante esempio di “Integrative AI”.

Nell’ambito della nostra partecipazione a Trentino Salute 4.0 (con Azienda Sanitaria e Assessorato alla Salute della Provincia di Trento) nel corso del 2019 è entrata formalmente a servizio la nostra applicazione per la cura e il monitoraggio del dia- bete. Con questa applicazione un dottore può prescrivere, oltre a una ricetta, un “assistente virtuale” basato su tecniche di Intelligenza Artificiale. Questo ha già per- messo di “prescrivere” con un vero e proprio atto medico il nostro assistente virtuale a 30 persone che soffrono di diabete. Nella seconda metà del 2019 è iniziata l’attività per esportare i risultati al di fuori del territorio trentino: è in corso di formalizzazione l’accordo con l’ospedale Fatebenefratelli di Roma per lo sviluppo di un’applicazione che supporti le mamme in gravidanza durante in primi 1000 giorni di vita. Anche questa applicazione prevede l’utilizzo di tecniche di “Integrative AI” in cui si utilizzino in sinergia tecniche di analisi di dati basate su Machine Learning con tecniche di rappresentazione della conoscenza del medico specialista. Infine, queste applica- zioni serviranno come base sperimentale per le nostre tecniche innovative di “conti- nuous learning”.

Nell’ambito del laboratorio congiunto con l’istituto Poligrafico e Zecca dello Stato, si è concluso il progetto che ha reso possibile l’utilizzo della Carta d’Identità Elettronica a livello europeo secondo le normative eIDAS. La Carta d’Identità Elettronica per- metterà quindi un accesso sicuro ai servizi e alle applicazioni del Mercato Unico Europeo digitale, abilitando i cittadini italiani ad accedere alla pubblica amministra- zione italiana o di un qualsiasi stato membro e ad utilizzare i servizi di pagamento online con meno restrizioni e maggiori tutele. Ad esempio, gli studenti trentini pos- sono già da ora accedere alla piattaforma per l’alternanza scuola-lavoro della città di Trento da qualunque stato europeo e, similmente, un cittadino italiano è abilitato a fruire dei servizi dell’INPS da fuori Italia.

Il progetto CLIMB (Children Indipendent Mobility), dopo aver coinvolto con successo un migliaio di bambini e un centinaio di insegnanti in Trentino, è stato esportato a Ferrara e farà parte del piano strategico dell’Xxxxxx Xxxxxxx. Nell’ambito della Di- gital Society, sono stati attivati gruppi di lavoro con la Provincia Autonoma di Trento per avviare un processo congiunto di digital transformation sul territorio, in linea con le strategie europee di Digital Europe.

Sostenibilità economica

FBK ICT da anni mantiene un elevato livello di autofinanziamento, garantendo in modo significativo la sostenibilità economica di FBK (si veda il grafico in Figura 6). I ricavi da fonti esterne (Progetti su Grant Competitivi – principalmente Horizon 2020

– e progetti con aziende private) sono sensibilmente cresciuti nell’arco di questi ul- timi anni: 6.3 M€ nel 2015, 7.3 M€ nel 2016, 7.4 M€ nel 2017, 8.6 M€ nel 2018 e 9.6 M€ nel 2019 (gli ultimi dati sono di budget), come pure la percentuale di autofinan- ziamento: 51% nel 2015, 56% nel 2016, 54% nel 2017, 59% nel 2018, 61% nel 2019. Inoltre, i progetti acquisiti nel 2019 hanno permesso di presentare un budget per il 2020 con ricavi da fonti esterne per più di 11.3 Milioni di euro per un autofinanzia- mento del 64%.

10.000.000 €

9.000.000 €

8.000.000 €

7.000.000 €

6.000.000 €

5.000.000 €

4.000.000 €

3.000.000 €

2.000.000 €

1.000.000 €

0 €

2015

2016

2017

2018

2019

External Projects Funding

Institutional Funding

Figura 6: Ricavi da Fonti Esterne e Finanziamento Istituzionale PAT negli ultimi anni

SCC – Smart Cities and Communities

xxxxx://xxx.xxx.xx/xxxxx/xxxxx-xxxxxx-xxx-xxxxxxxxxxx/ Responsabile: Xxxxx Xxxxxxx

1. Sommario

L’ICT ha le potenzialità per giocare un ruolo chiave come tecnologia trasformazio- nale per migliorare la qualità della vita. Nel contesto delle città e delle comunità in- telligenti (”Smart Cities and Communities”), questo obiettivo viene realizzato coin- volgendo tutta la comunità (ovvero, cittadini, amministrazione e mondo produttivo) in un laboratorio per la sperimentazione continua di soluzioni innovative in grado di affrontare le sfide sociali che città e comunità si trovano ad affrontare.

Sono molte le iniziative a livello europeo e mondiale che mirano a realizzare la vi- sione appena descritta. Nel caso di FBK, ci sono tuttavia molti elementi, sia interni che di contesto, che offrono importanti vantaggi competitivi e che permettono ad FBK di puntare ad un ruolo di “leader” in questo contesto. Provincia di Trento e am- ministrazioni locali sono particolarmente sensibili al tema della qualità della vita (tema chiave della strategia di “smart specialization” trentina), e molte sono le inizia- tive legate alle città intelligenti (a partire dal progetto del capoluogo “Trento Smart City”). Su questi temi, FBK ha stabilito una forte alleanza con il territorio e ha già lanciato molti progetti di innovazione che vedono la Fondazione come partner scien- tifico e tecnologico di Provincia, Comuni di Trento e Rovereto e altre amministrazioni locali. Forti sono anche opportunità e legami con la comunità in senso lato sia formali (imprese, associazioni, istituzione scolastiche ed educative, ecc.) che informali (“ci- vic hacker”, attivisti digitali, gruppi online, ecc.), alleati indispensabili per la realizza- zione della visione di “Smart Cities and Communities”.

Per FBK, questo tema è fortemente legato al Piano Strategico 2018-2027, di cui “Smart CIties and Communities” è obiettivo strategico: offre infatti notevoli opportu- nità per applicare in modo trasversale le competenze della ricerca sviluppate all’in- terno dei centri - non solo quelli tecnologici - e fornisce altrettanti stimoli per indivi- duare nuove sfide di ricerca. Rappresenta un ambito in cui l’Intelligenza Artificiale può essere applicata per rendere città e territorio più vivibili, fruibili e sicuri. Contri- buisce in maniera sostanziale alle missioni relative alla “Comunità Intelligente”, alla “Società Inclusiva e Sicura” e, come spiegato nel seguito, alla “Digital Finance”.

La missione di FBK nel contesto della linea è (co-)progettare, sviluppare e sperimen- tare una piattaforma per le Smart Cities and Communities che copra non solo gli aspetti tecnologici, ma anche quelli metodologici e sociali, abiliti beni comuni anche digitali (es. “Open Data”) e riusi il patrimonio informativo pubblico. Questa piatta- forma ha l’obiettivo di offrire un supporto completo (“full-stack”) per le soluzioni rivolte alle città e comunità intelligenti; la piattaforma vuole infatti coprire tutti i livelli tecno- logici (Internet of Things, Internet of Data, Internet of Services, Internet of Humans) e tutte le fasi della catena del valore (Ricerca > (Co-)Progettazione > Sviluppo >

Integrazione > Pilota > Produzione). La valutazione dell’impatto delle attività della linea avviene lungo tutta questa catena del valore, coprendo le varie tipologie di risultati e di “asset” prodotti: asset di ricerca, asset tecnologici e asset per la società e il mercato.

Tramite la linea “Smart Cities and Communities”, FBK intende portare valore a tutti gli attori coinvolti:

− Ai cittadini, l’iniziativa vuole offrire soluzioni innovative concrete, volte a miglio- rare la qualità della vita quotidiana, nonché la possibilità di partecipare con di- versi livelli di coinvolgimento alla ricerca in questo settore tramite attività di co- design e di sperimentazione delle soluzioni stesse. Per l’anno 2019, si vedano in particolare i risultati presentati nella sezione seguente per quanto riguarda l’adozione da parte dei cittadini di comportamenti più sostenibili (Obiettivo City Digital Companion, soluzioni Play&Go, KidsGoGreen, Piedibus Smart, WEEE R robots) e l’integrazione sociale (Obiettivo Società Inclusiva, risultati legati al Cyberbullismo e alla Conciliazione famiglia-lavoro).

− Alle pubbliche amministrazioni (ma anche alle grandi organizzazioni operanti nel territorio), FBK si propone come “digital companion” nella realizzazione di iniziative, progetti e laboratori congiunti per sperimentare nuove soluzioni per le sfide sociali di città e comunità, valorizzare il patrimonio informativo pubblico e abilitare beni comuni anche digitali (es. opendata). Per l’anno 2019, si vedano in particolare i risultati presentati nella sezione seguente per quanto riguarda gli Obiettivi City Sensing (per quanto riguarda la capacità di analizzare dati e feno- meni e di predire eventi), City Digital Companion e Società Inclusiva (per quanto riguarda la capacità di cambiare il comportamento dei cittadini).

− Alle aziende viene offerta l’opportunità di collaborare con FBK tramite co-inno- vation lab, volti ad accelerare la trasformazione della conoscenza in opportunità di mercato. Per l’anno 2019, si vedano i risultati descritti nella sezione seguente per quanto riguarda i laboratori di co-innovazione con Dedagroup e GFT.

− Per i ricercatori di FBK e degli altri attori del sistema di innovazione Trentino, una piattaforma “aperta” (basata su open data, open services, open source, open hardware, open research) per applicare e maturare la propria ricerca. Nel corso dell’anno 2019, la linea ha lavorato per promuovere la condivisione dei dati raccolti e delle tecniche investigate, tramite pubblicazione/integrazione nella piattaforma per le Smart Cities and Communities.

Come mostrato dai risultati descritti nella prossima sezione, nel corso dell’anno 2019, la tematica della linea di ricerca si è progressivamente rifocalizzata dall’ambito delle città e comunità intelligenti all’ambito più ampio della società digitale, con par- ticolare attenzione attenzione ai temi della sostenibilità ambientale, sociale ed eco- nomica e della trasformazione digitale. Per questo motivo, nell’anno 2020 la linea prenderà il nome “Digital Society”.

2. Risultati dell’attività di ricerca

Nel B&PAA 2019 sono stati identificati obiettivi specifici per la linea “Smart Cities and Communities” per l’anno 2019, coerentemente con quanto previsto nel Piano Esecutivo 2018-2020. Nel seguito, riportiamo i risultati conseguiti per questi obiettivi.

Obiettivo City Sensing (ambiti Mobilità, Sostenibilità, Inclusione): realizzare e speri- mentare approcci innovativi, basati su integrazione e analisi di dati multi-dimensione e multi-livello, per aiutare amministratori e cittadini a comprendere la città, i fenomeni che vi avvengono e le loro evoluzioni.

Risultati conseguiti (2019)

− Mobilità urbana. È stata realizzata una piattaforma digitale innovativa con l’obiettivo di migliorare l’analisi dei dati territoriali sulla mobilità e per promuo- vere la mobilità sostenibile. La piattaforma utilizza dati disponibili da fonti e for- mati diversi (dati “crowdsensed”, da sensori di conteggio del traffico, da centra- line di monitoraggio, da sistemi di gestione dei parcheggi, ecc.); i dati disponibili sono sia in tempo reale che storicizzati, sono integrati per valorizzarne il poten- ziale informativo e sono utilizzati per produrre analitiche, mappe e report. Tec- niche di Machine Learning sono inoltre utilizzate per prevedere fenomeni legati alla mobilità, come l’utilizzo dei parcheggi o gli ingorghi. La piattaforma è a di- sposizione del Comune di Trento tramite una dashboard che permette di acce- dere in modo flessibile ai dati e alle analitiche. Nel contesto del laboratorio di co-innovazione con DedaGroup, la piattaforma è stata inoltre sperimentata da diverse agenzie di mobilità ed amministrazioni pubbliche (SRM Bologna, SETA Reggio Emilia, AMI Ferrara, Comune di Rimini, AMAT Milano).

− Indicatori di vitalità urbana. È stata realizzata una piattaforma che, a partire da dati provenienti da diverse fonti (pubbliche, private e da progetti crowdsourcing come OpenStreetMap) e tramite tecniche di data analysis e di machine lear- ning, è in grado di creare un indicatore di percezione della sicurezza delle di- verse zone della città e più in generale sulla vivibilità. I dati utilizzati in input sono relativi a edifici, strade, arredo urbano, punti di interesse, ecc., immagini degli spazi (es. tramite Google Street View), indicatori demografici (es. sezioni di censimento ISTAT), traffico dati e telefonia. L’informazione sulla percezione di sicurezza e sulla vivibilità è utile per impostare politiche pubbliche, ma anche per altri fini, come ad esempio prevedere i prezzi degli immobili.

− Analisi integrata di testo e immagini. È stato realizzato un sistema capace di riconoscere oggetti nelle foto e le corrispondenti menzioni nei testi, e di colle- garle alle rispettive classi in una “commonsense ontology”. Questa tecnologia è necessaria per svolgere analisi semantica dei documenti multi-mediali pro- dotti quotidianamente da una comunità (si pensi ad esempio ai social network, sempre più basati su contenuti multimediali).

Obiettivo City Digital Companion (ambiti Mobilità, Sostenibilità, Scuola): strumenti di supporto per le PA per incentivare l’adozione delle politiche pubbliche (es. in ambito mobilità o sostenibilità) da parte dei cittadini.

Risultati conseguiti (2019)

− Play&Go. Campagne di mobilità sostenibile su ampia scala e di lunga durata che hanno l’obiettivo di incentivare l’utilizzo di mezzi di trasporto sostenibili e rendere misurabili gli effetti raggiunti e l’impatto sul sistema mobilità. Nel 2019 sono state realizzate due campagne (20 ottobre 2018 - 19 aprile 2019, 26 otto- bre 2019 - 15 maggio 2020) che hanno visto: il coinvolgimento di due pubbliche amministrazioni (Comune di Trento e Comune di Rovereto); la partecipazione di 830 utenti registrati fra cui 588 utenti attivi; 64.261 viaggi sostenibili tracciati;

251.509 km sostenibili; 49,3 tonnellate di CO2 risparmiate.

− Kids Go Green (xxxxxxxxxxx.xx). Il sistema ludico-didattico Kids Go Green, in- tegrato nel programma scolastico, favorisce la motivazione dei bambini e ha dimostrato un impatto significativo in termini di mobilità sostenibile, inclusione sociale e didattica innovativa. Nell’anno scolastico 2018-2019 sono stati attivati attivati 25 percorsi Kids Go Green in 12 scuole del Trentino (Trento, Vigo di Ton, Pietramurata) e 5 scuole dell’Xxxxxx Xxxxxxx (Ferrara, Castel Bolognese) per un totale di 1206 bambini coinvolti.

− Pedibus Smart (xxxxxxxxxxxx.xxx.xx). Grazie ai sensori intelligenti e all’appli- cazione mobile del Pedibus Smart, la gestione del pedibus risulta semplificata e immediata per i volontari coinvolti. Nell’anno scolastico 2018-2019 sono state attivate 19 linee di pedibus nei Comuni di Trento, Ferrara e Castel Bolognese; per un totale di 182 bambini e 85 volontari coinvolti.

− WEEE R robots. Nell’ambito di un progetto EIT Climate KIC, nel 2019 è stata realizzata una soluzione che integra tecnologie di “Internet of Things” e “Game- ful Education” per la realizzazione di campagne di sensibilizzazione nelle scuole primarie rispetto al corretto riuso e smaltimento delle apparecchiature elettriche ed elettroniche. La prima campagna WEEE R robots è stata realizzata presso la scuola primaria Xxxxxx di Rovereto fra aprile e giugno 2019; hanno parteci- pato 16 classi (345 bambini e le loro famiglie); i risultati della raccolta sono stati 1300 oggetti (587 AEE, 726 RAEE), corrispondenti a 2,6 tonnellate di CO2 ri- sparmiate.

Obiettivo Cartella Digitale dello Studente (ambiti Open Government, Scuola, Inclu- sione): piattaforma innovativa per raccolta e gestione di dati personali legati a car- xxxxx scolastica, formazione e competenze dei cittadini.

Risultati conseguiti (2019)

− Alternanza Scuola Lavoro. Nel primo semestre del 2019 è stata portata in pro- duzione e sperimentata la “killer app” “Alternanza Scuola Lavoro” in quattro scuole del territorio, coinvolgendo 600 studenti e 20 tra insegnanti e personale di segreteria. Durante la fase conclusiva della sperimentazione è stata effet- tuata un’analisi per investigare in profondità i bisogni e l’esperienza degli utenti con l’obiettivo di migliorare non soltanto l’usabilità della tecnologia ma anche la qualità del processo di gestione dell’alternanza scuola lavoro. Il risultato di tale analisi ha permesso, nel secondo semestre del 2019, di co-progettare insieme agli utenti una nuova interfaccia e delle nuove funzionalità per la scuola. Sono

state inoltre sviluppate e testate le funzionalità di base di “Alternanza Scuola Lavoro” rivolte a studenti e aziende.

− Competenze dei migranti. Nel corso del 2019, nel contesto del progetto EIT Digital “BRIDGE” è stato implementato un sistema che, grazie all’utilizzo di tec- niche di Intelligenza Artificiale: i) supporta gli operatori per l’inserimento lavora- tivo dei migranti nell’individuare le abilità professionali e associarle ad offerte di lavoro e/o corsi per completare la formazione; ii) offre alle pubbliche ammini- strazioni raccomandazioni riguardo ad azioni che favoriscono l’inclusione dei migranti nel mondo del lavoro (ad esempio, attivazione di corsi formativi in am- biti professionali con alta disponibilità di posti di lavoro). La soluzione è stata testata in due sperimentazioni a Trento, presso il CINFORMI, dove 20 operatori sono stati coinvolti prima nella raccolta dei requisiti socio-tecnici e poi nell’uti- lizzo del sistema e nella successiva valutazione dell’esperienza d’uso; a Ber- lino, dove circa 1000 rifugiati hanno utilizzato il modulo di verifica della compe- tenza linguistica.

Obiettivo Finanza Digitale per le “Smart Community” (ambito Finanza Digitale): adot- tare soluzioni e tecnologie “FinTech” per favorire il benessere economico di individui, comunità e società.

Risultati conseguiti (2019)

− Progetto bandiera Infinitech (xxx.xxxxxxxxxx-x0000.xx). Nella parte finale del 2019 è partito Infinitech, un progetto flagship all’interno di H2020 che, sotto la guida di GFT (azienda partner di FBK in ambito Finanza Digitale), ha l’obiettivo di sviluppare un’architettura di riferimento che potrà supportare le organizza- zioni del mondo finanziario e assicurativo nel processo di innovazione guidato da Intelligenza Artificiale e Big Data. Focus principale dell’attività di FBK sono la definizione di un’architettura decentralizzata che permetta la gestione e lo scambio sicuro di dati, e la realizzazione di algoritmi innovativi per la valuta- zione di rischio creditizio di piccole e medie imprese e di singoli individui.

− Smart Contract per il turismo. Nel corso del 2019 sono state sviluppate soluzioni per la gestione di contratti e transazioni tra cittadini, aziende, e amministrazioni basate su tecniche di “Distributed Ledger” e su smart contracts. In particolare queste applicazioni hanno trovato utilizzo nel contesto turistico grazie al pro- getto SmartChain, che ha l’obiettivo di sviluppare marketplaces flessibili per la gestione di dati personali relativi all’esperienza turistica.

− Approcci “data driven” alla finanza digitale. Nel corso del 2019, grazie al pro- getto EIT Digital SCM4SME, in collaborazione con GFT e SIA, è stato svilup- pato un algoritmo di credit scoring basato su metriche estratte dalla rete delle transazioni finanziarie tra piccole e medie imprese. L’algoritmo si integra all’in- terno di una soluzione di valutazione creditizia delle piccole e medie imprese sviluppata da GFT. Sempre nel corso del 2019 gli algoritmi di stima economica territoriale, alla base della soluzione di data-driven real estate, sono stati inte- grati nella piattaforma per le Smart Cities and Communities e sono pronti per essere portati sul mercato.

Obiettivo Società Inclusiva (ambito Inclusione): strumenti digitali per promuovere l’in- clusione e l’integrazione sociale, prevenire la discriminazione e la segregazione, in particolare nei gruppi vulnerabili (bambini, anziani, migranti …).

Risultati conseguiti (2019)

− Cyberbullismo: le soluzioni per combattere il cyberbullismo sviluppate negli anni precedenti sono state ulteriormente evolute e rafforzate, portando all’attiva- zione di laboratori sul cyberbullismo in diverse scuole superiori in Trentino, Pie- monte, Sicilia e Nizza che hanno coinvolto più di 200 studenti.

− Odio online: la piattaforma di monitoraggio dei messaggi di odio online, basata su tecniche di intelligenza artificiale per l’analisi del linguaggio e la produzione automatica di contro-narrative (sviluppata in collaborazione con la linea H&WB), è stata adottata da tre ONG in Italia, Francia e Inghilterra (circa 150 operatori coinvolti). Sperimentazione in 3 scuole di Trento e 3 di Roma di un approccio basato su “digital storytelling” e analisi dei social media per la rifles- sione sul linguaggio d’odio (iniziativa in collaborazione con XXX).

− Conciliazione famiglia-lavoro: nel contesto del progetto H2020 Families Share, è stato organizzato in collaborazione con il servizio HR di FBK un “living lab” per sperimentare un approccio di co-partecipazione ad attività di gestione dei bambini dei dipendenti in un’ottica partecipativa. Il progetto intende investigare nuove pratica di co-produzione di servizi e studiare come la tecnologia digitale può aiutare ad attuarle in modo efficiente ed efficace. Nel corso del 2019, il progetto ha coinvolto 78 dipendenti e 66 bambini (figli di dipendenti) in 10 eventi di co-progettazione e 4 attività co-organizzate e co-gestite; 17 stakeholder esterni sono stati coinvolti in attività di valutazione e monitoraggio.

Per garantire sostenibilità delle iniziative e per facilitare il trasferimento della cono- scenza, anche per l’anno 2019 la linea Smart Cities and Communities si è appog- giata fortemente ai laboratori di co-innovazione con le aziende e ai laboratori con- giunti con l’Università di Trento. In particolare, si evidenziano i seguenti risultati.

− Nell’ambito del co-innovation lab “Digital Hub” con Dedagroup è stata piatta- forma tecnologica, chiamata “Digital Hub”, per supportare l’apertura e l’intero- perabilità dei dati e dei servizi e la realizzazione di applicazioni digitali di nuova generazione. La piattaforma, già in adozione in diversi piloti con pubbliche am- ministrazioni (tra cui Provincia di Trento e Comune di Trento) è anche utilizzata come base tecnologica per diversi progetti di ricerca e innovazione, con un si- gnificativo finanziamento per FBK nell’anno 2019 (progetti L6-DigitalHub, Star- dust, SMASH, e altri). Il modello di co-innovation lab costruito con Dedagroup è stato anche oggetto di analisi da parte del Politecnico di MIlano come esempio funzionante ed efficace di “open innovation”.

− Nell’ambito del co-innovation lab “DFIL” con GFT sono state sviluppati diversi progetti e diversi asset innovativi legati all’ambito Finanza Digitale - tra questi, le iniziative e i progetti descritti in precedenza nel contesto dell’Obiettivo Fi- nanza Digitale per le “Smart Community”. Particolarmente significative sono le collaborazione con GFT, ancorate al laboratorio, sia per quanto riguarda le pro- gettualità con importanti realtà nazionali nell’ambito della finanza digitale, sia

per quanto riguarda la strategia europea legata all’adozione di tecniche di Intel- ligenza Artificiale e di Big Data in ambito finanziario (si veda il progetto Infinitech precedentemente descritto).

− Nell’ambito del laboratorio congiunto con il Dipartimento di Psicologia e Scienze Cognitive dell’Università di Trento, 8 ricercatori di FBK (di cui 6 della linea) hanno collaborato ad attività didattiche nelle laurea triennale e magistrale di Interazione-Persona Macchina offerte dal dipartimento (in 4 corsi di laurea la cui titolarità è stata assegnata ai ricercatori FBK). In totale, 21 studenti (7 di laurea magistrale e 14 di laurea triennale) sono stati coinvolti in attività proget- tuali della linea.

Oltre a questi risultati, pianificati nel B&PAA 2019, riportiamo nel seguito alcuni altri risultati particolarmente significativi conseguiti dalla linea nel corso dell’anno 2019.

− Il progetto CLIMB – Mobilità autonoma e sostenibile dei bambini, si è aggiudi- cato il Premio Mobilità 2019, iniziativa promossa dall’Agenzia per l’Energia e lo Sviluppo Sostenibile (AESS) primo posto nella categoria Sensibilizzazione - Formazione e Informazione (xxxxx://xxx.xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx.xx/xxxxxxxx- bilita/).

− Premio Maker of Merit al Maker Faire Rome 2019, l’evento europeo più impor- tante dedicato all’innovazione tecnologica: “Learning with Artificial Intelligence. Artificial Intelligence solutions for linguistic evaluation and to support deaf and dyslexic children in learning”.

− Vinta la terza edizione di Spoken CALL Shared Task. La challenge è stata or- ganizzata congiuntamente dall’Università di Ginevra, dall’Università di Birmin- gham, dall’Università Radboud e dall’Università di Cambridge con l’obiettivo di effettuare la valutazione automatica della proficiency della lingua Inglese, per gli studenti di madrelingua tedesca della scuola secondaria.

− Premio Lexmark “Circular Economy” 2019, assegnato al progetto InnoWEEE Trentino in occasione della quarta edizione di Cresco Award - iniziativa pro- mossa da Fondazione Sodalitas in collaborazione con ANCI per valorizzare le iniziative dei Comuni italiani più efficaci nel promuovere lo sviluppo sostenibile dei territori. Il premio viene assegnato al Comune che collabora al progetto, in questo caso il Comune di Rovereto.

− Organizzazione e coordinamento di un gruppo internazionale di ricerca nell’am- bito del Xxxxxxxxx Xxxxxxx summer worshop (xxxxx://xxx.xxxx.xxx.xxx/xxxx- shops/19-workshop/using-cooperative-ad-hoc-microphone-arrays-for-asr/)

− Honourable Mention alla conferenza internazionale ACM CHI’00 - Xxxxxx 0000. "A Walk on the Child Side: Investigating Parents’ and Children’s Experi- ence and Perspective on Mobile Technology for Outdoor Child Independent Mobility", autori: Xxxxxxx Xxxxxx, Xxxxxx Xxxxxxxx, Xxxxx Xxxxx, Xxxxxxxx Xxxxxxx, Xxx X. Xxxxxx, Xxxxxxxxxx Xxxxxxx.

3. Pubblicazioni più significative

Le seguenti pubblicazioni sono state selezionate per evidenziare ambiti di ricerca e collaborazioni fra le Unità di ricerca particolarmente significativi per gli obiettivi della linea.

− Xxxxxxx Xxxxxxxx, Xxxx Xxxxxxx and Xxxxx Xxxxx. Following the footsteps of gi- ants: Modeling the mobility of historically notable individuals using Wikipedia. EPJ Data Science 8(36), 2019. Springer Open. [Journal Q1 - Collaboration be- tween research units DH and MOBS on human mobility].

− Xxxxx Xxxxxxxxx-Xxxxxx, Xxxxxxxxx Xxxxxx, Xxxxxxx Xxxxxxxx. Novel Spectra- Derived Features for Empirical Retrieval of Water Quality Parameters: Demon- strations for OLI, MSI and OLCI Sensors. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol. 57, pp. 10285 - 10300, 2019. DOI: 10.1109/TGRS. 2019.2933251. [Journal Q1 on remote sensing for environmental monitoring].

− Xxxxxxxxx Xxxxxxx, Xxxxx Xxxxxx, Xxxxxxx Xxxxxx, Xxxxxxxxxx Xxxxxxx. Neural Net- work Distillation on IoT Platforms for Sound Event Detection. Interspeech 2019, pp. 3609- 3613, Graz, Austria, 15-19 september 2019). [Conference paper - Collaboration between research units E3DA and SpeechTeK on city sensing].

− Xxxxxxx Xxxxxx, Xxxxxx Xxxxx, Xxxxxxxxx Xxxxxxx, Xxxxx Xxxxx. Play&Go: an Urban Game Promoting Behaviour Change for Sustainable Mobility. Interaction Design and Architecture(s) Journal - IxD&A, N.40, 2019, pp. 24 - 45. [Journal paper - Collaboration between research units I3 and DAS on sustainable mo- bility].

− Xxxx Xxxxxxxxx, Xxxxxxx Xxxxxxxx. Compensating Supervision Incompleteness with Prior Knowledge in Semantic Image Interpretation. IJCNN 2019: 1-8. [Xxx- xxxxxxx paper about innovative AI techniques for image interpretation].

HWB – Health & Well Being

xxxxx://xxx.xxx.xx/xxxxx/xxxxxx-xxx-xxxxxxxxx/ Responsabile: Xxxxxxx Xxxxx

1. Sommario

L’iniziativa ad alto impatto Health&Wellbeing (HII-H&WB) svolge un ruolo importante come aggregatore di competenze di Computer Science e Intelligenza Artificiale pre- senti in alcune Unità del centro ICT di FBK (CoMuNe, DPCS, e-Health, FM,HLT- NLP, ICT4G, NIlab e PDI) sul tema della sanità e della salute, favorendo la stretta collaborazione tra gruppi di ricerca e laboratori di innovazione.

Lo sviluppo di questa azione strategica si basa sui seguenti aspetti: (i) la lunga espe- rienza del centro ICT di FBK nello sviluppo di competenze nell’ambito dell’Intelli- genza Artificiale, (ii) un approccio del centro ICT di FBK, basato sulla stretta colla- borazione tra gruppi di ricerca e laboratori di progettazione e sviluppo, in grado di attivare tutta la filiera che va dalla progettazione di piattaforme tecnologiche, alla loro validazione fino alla loro ingegnerizzazione,, e (iii) la costituzione del centro di com- petenza sulla Sanità Digitale “TrentinoSalute4.0” tra PAT, APSS ed FBK con l’obiet- tivo da un lato di rafforzare la collaborazione tra il sistema ricerca di FBK e sistema sanitario per sperimentare e validare nuove soluzioni tecnologiche e dall’altro di fa- vorire il passaggio da piattaforme “tecnologiche sperimentali” a “piattaforme a servi- zio” nel sistema sanitario.

Nel contesto di TS4.0 il ruolo strategico di FBK è di concretizzare i risultati più signi- ficativi dell’attività di ricerca e innovazione svolta all’interno di FBK, mettendo a di- sposizione del sistema sanitario piattaforme tecnologiche e metodologie innovative che consentano l’erogazione di servizi innovativi, centrati sul paziente e abilitati dalle nuove tecnologie.

L’impatto dell’attività svolta dalla HII-H&WB può essere declinato lungo le seguenti direttrici: (i) per i cittadini: ricevere un aiuto per gestire in modo più efficace la propria salute e cura, (ii) per le organizzazioni sanitarie: avere un supporto nella ridefinizione di nuovi modelli organizzativi abilitati dalle nuove tecnologie in grado di attivare ser- vizi sanitari di prossima generazione più efficienti e sostenibili, (iii) per il sistema sanitario provinciale: diventare un laboratorio territoriale di riferimento a livello na- zionale ed europeo per la realizzazione, la validazione sul campo e l’introduzione nella pratica clinica delle nuove piattaforme basate su IA, (iv) per le aziende IT: rice- vere un supporto attraverso laboratori congiunti e progettualità condivise con FBK e Trentino Salute per il miglioramento della propria capacità competitiva.

2. Risultati dell’attività di ricerca

Con riferimento al documento relativo al Piano Annuale delle Attività di Rcerca della Fondazione Xxxxx Xxxxxxx per l’anno 2019, riassumiamo nel seguito i principali ri- sultati ottenuti.

Obiettivo 1: “AI based PHR system a supporto della salute e cura dei cittadini”

A 1.1: Evoluzione sul campo della piattaforma TreC-Virtual Coach (e-Health). Ri- sultato atteso: studio pilota con la versione evoluta della piattaforma TreC- VC nell’ambito della prevenzione primaria all’interno del progetto Salute+ (e- Health).

Nel corso del 2019 è stato mantenuto in produzione il servizio Salute+. Dopo la va- lutazione della prima fase di utilizzo (fine giugno - inizio dicembre 2018), tra dicem- bre 2018 e marzo 2019 è stata programmata una fase di progettazione e sviluppo che ha portato ad una profonda modifica delle funzionalità dell’interfaccia e a nuove funzionalità di back-end. Dal momento che le modifiche non erano compatibili con la precedente versione, il rilascio della nuova versione ad aprile 2019 ha richiesto l’azzeramento dei dati degli utenti già iscritti (inserimenti, obiettivi e sfide). Aggiorna- menti continui invece, principalmente a livello di contenuti e interventi del Virtual coach, sono stati rilasciati in varie fasi nel corso dell’anno. Il servizio Salute+ da aprile 2019 (data dell’azzeramento dei dati degli utenti) a fine anno ha registrato un aumento di più di mille utenti.

A 1.2: Validazione sul campo di moduli specifici della piattaforma TreC-VC (e- Health). Risultato atteso: avvio di una sperimentazione sul campo della piat- taforma TreC-VC nell’ambito della gestione delle cronicità (e-Health).

In Provincia di Trento l’attenzione al digitale, come metodo integrato agli altri per la presa in carico delle cronicità, sta vedendo attuazione nella piattaforma TREC-VC. Essa rappresenta un esempio/tentativo, tra i primi a livello nazionale di un sistema sanitario pubblico, di uniformare il percorso della gestione di questi pazienti unendo le raccomandazioni dei PDTA (Percorsi Diagnostici Terapeutici Assistenziali) alle potenzialità delle nuove tecnologie. TreC-VC (TreC-Virtual Coach) è parte integrante della piattaforma TreC_Diabete che è stata oggetto di uno studio pilota nel corso del 2019. I centri coinvolti nelle attività per il 2019 sono stati il Centro Diabetico adulti di Trento (U.O. Medicina), il Gruppo MMG (Medici di Medicina Generale) San Xxxxxxx di Trento e l’AFT (Aggregazioni Funzionali Territoriali) di Pinzolo, oltre ai centri dia- betologici della Provincia (Rovereto, Arco, Tione, Borgo Valsugana, Cavalese, Cles). Oltre agli arruolamenti di pazienti grazie allo sviluppo e alla messa in utilizzo della piattaforma svolta nel 2019, è stato compiuto un passaggio dalla fase pilota del pro- getto ad una sperimentazione più ampia contestualmente con una nuova approva- zione da parte del Comitato etico dell’APSS. Si sta ora proseguendo con quello sui pazienti con patologie aritmiche e portatori di dispositivi impiantabili e non (progetto TREC_Cardio). Il futuro sviluppo prevede l’allargamento alle affezioni polmonari cro- niche (es. BPCO), allo scompenso cardiaco e ad alcune tipologie di patologie onco- logiche.

A 1.3: Progettazione e sviluppo di un agente conversazionale per il calcolo dei car- boidrati (CH1) (NLP). Risultato atteso: sperimentazione sul campo di un agente conversazionale con capacità di dialogo in linguaggio naturale per il calcolo dei carboidrati a supporto di pazienti con diabete di tipo 2 (NLP).

Il prototipo del sistema di dialogo CH1 è stato ulteriormente perfezionato sfruttando tecniche di apprendimento neurale, in rapida evoluzione nella comunità scientifica. In particolare, è stato implementato un componente avanzato per la gestione del mapping tra i cibi indicati dall’utente in linguaggio naturale e quelli presenti nella base di conoscenza del sistema. Il componente sfrutta informazione linguistica presente nei nomi dei cibi (“teste semantiche”) accoppiata con algoritmi basati su architetture neurali, ottenendo risultati significativamente superiori rispetto ad architetture tradi- zionali. È stata implementata una interfaccia mista dialogica/grafica per sfruttare al meglio le caratteristiche di entrambe le modalità di interazione, permettendo all’utente di introdurre i cibi tramite linguaggio naturale libero, e di eseguire succes- sivi raffinamenti tramite modalità grafica. Un dimostratore del sistema CH1 con inte- razione mista dialogica/grafica è stato realizzato per la piattaforma di messaggistica Telegram, che ha superato test di valutazione del software. Il software del dimostra- tore è attualmente nella fase di integrazione nella piattaforma TreC, e sono previste sessioni di valutazione sul campo.

A 1.4: Applicazione e personalizzazione dell’applicazione di automazione di ac- count su social media Pokedem al progetto EIT Digital “Creep” per combat- tere il cyberbullismo (FM). Risultato atteso: studio di fattibilità dell’applica- zione di automazione di account nell’ambito del cyber-bullismo (FM).

Future Media ha continuato lo sviluppo del servizio Pokedem per l’analisi e l’auto- mazione della gestione degli account su Twitter. è stato effettuato lo studio di fattibi- lità nel progetto EIT Creep, per combattere e prevenire il cyberbullismo. Rispetto alla pianificazione iniziale, lo sviluppo si è dovuto riorientare principalmente sull’analisi degli account e dei contenuti, accantonando temporaneamente la componente sull’automazione, per non violare i cambiamenti avvenuti nei termini d’uso del social network nell’ultimo anno.

A 1.5: Modellazione di basi di conoscenza dedicate a domini specifici da integrare all’interno di XXXXX.XX, e sviluppo di strumenti per gli esperti di dominio che supportino l’arricchimento e la manutenzione delle basi di conoscenza sud- dette (PDI).

A 1.6: Estensione del motore di inferenza tramite lo sviluppo di tecniche basate su logica fuzzy (PDI).

A 1.7: Integrazione di XXXXX.XX con agenti conversazionali (PDI). Risultati attesi: rilascio e valutazione degli strumenti di gestione della conoscenza agli esperti di dominio (PDI). Sperimentazione sul capo di agenti conversazionali integrati con XXXXX.XX (PDI). Rispetto a questo obiettivi, le attività di ricerca si sono concentrate sull’evoluzione della piattaforma di virtual coaching (ora XXXXX.XX) (vedi A 1.1), sulla sua integrazione con ulteriori sistemi di intel- ligenza artificiale (A 1.7), e sul suo rilascio all’interno di living labs (A1.2).

In particolare, si è lavorato dapprima sull’estensione della base di conoscenza inte- grata all’interno di XXXXX.XX (A 1.5) in modo da supportare il suo utilizzo all’interno di domini relativi non solo al monitoraggio del regime alimentare, ma anche ad al- cune patologie croniche quali diabete ed asma. Lo sviluppo di tali estensioni ha av- viato anche lo studio di tecniche di ragionamento automatico basate su logica fuzzy integrate nei moduli di monitoraggio utilizzati in particolare per l’analisi di flussi di dati continui provenienti da sensori (A 1.6). La versione migliorata di XXXXX.XX è stata successivamente integrata con il prototipo dell’agente conversazionale CH1, svilup- pato dall’Unità di Ricerca HLT, a supporto del rilevamento dei carboidrati assunti dai pazienti affetti da diabete di tipo 2 (A 1.3, A 1.7). Infine, è proseguita la validazione di XXXXX.XX all’interno dei living labs promossi da TrentinoSalute4.0 (ad esempio Salute+) e da altri programmi nazionali (ad esempio il progetto INMP). Rispetto ai risultati attesi, le attività di PDI hanno contribuito a: (i) lo svolgimento nell’ambito dei progetti Salute+ e INMP degli studi pilota che hanno utilizzato la piattaforma HO- XXX.XX; (ii) l’integrazione della piattaforma XXXXX.XX con il sistema conversazio- nale sviluppato da LINKS Foundation nell’ambito della realizzazione di una piatta- forma intelligente per supportare i pazienti affetti da asma; (iii) l’integrazione della piattaforma XXXXX.XX con l’agente conversazionale CH1 sviluppato dall’Unità di Ricerca HLT per la conta dei carboidrati a supporto dei pazienti affetti da diabete di tipo 2; (iv) sviluppo del primo proof-of-concept degli strumenti destinati agli esperti di dominio per la configurazione e gestione della piattaforma XXXXX.XX.

Obiettivo 2: “Big Data Analytics in Sanità”

A 2.1: Studio pilota sull’utilizzo di tecniche di deep learning per lo sviluppo di mo- delli predittivi nell’ambito della patologia diabetica (es. rischio di comorbilità) e della patologia cardiovascolare (es. rischio di sviluppare patologie cardia- che) (e-Health). Risultato atteso: studio di modelli predittivi basato su tecni- che di deep learning per modellare le traiettorie di salute di pazienti con ma- lattia cronica (es. diabete) (e-Health).

L’ambito della patologia diabetica ha visto un forte aumento dell’impiego dell’IA negli ultimi anni. Le ragioni principali di questa crescita includono l’aumento esponenziale della quantità di dati disponibili che, insieme al miglioramento delle prestazioni di metodologie intelligenti in grado di gestire ed elaborare queste informazioni, hanno portato allo sviluppo di strumenti e applicazioni che possono migliorare e rendere più efficace la gestione di malattie particolarmente complesse, tra cui il diabete, o in generale la gestione di alcune cronicità che sono caratterizzate e causate da una multifattorialità di eziologia e di complicanze.

Lo studio si è concentrato su due aspetti: (i) stimare il rischio di sviluppare una o più complicanze (di qualsiasi tipo) correlate al diabete di tipo II e ii) stimare il rischio per un paziente di sviluppare un tipo specifico di complicanza (ad esempio retinopatia, ipotiroidismo o metabolismo lipoide). Sono stati dunque sviluppati due diversi modelli predittivi: (i) un modello per stimare il rischio che un paziente diabetico sviluppi qual- siasi complicazione; (ii) un modello per stimare il rischio di sviluppare una particolare complicanza (retinopatia, ipotiroidismo, metabolismo lipoide). Le prestazioni di en- trambi i modelli hanno superato il 90% (AUC).

A 2.2: Utilizzo di tecniche di modellistica matematica per identificare strategie otti- mali per il controllo di epidemie (DPCS). Risultato atteso: studio sull’impatto delle disuguaglianze nell’accesso alla cura su mortalità e morbilità delle ma- lattie infettive nei paesi in via di sviluppo (DPCS).

Durante il 2019, l’Unità DPCS ha svolto attività di supporto alle attività di vaccina- zione coordinate dall’OMS per contenere l’epidemia di Ebola in Repubblica Demo- cratica del Congo. In particolare, sono state fornite in modo continuativo stime dell’ef- ficacia della strategia di vaccinazione ad anello e predizione nel breve-medio periodo dell’andamento dell’epidemia.

Si segnala, inoltre, la pubblicazione di 4 articoli relativi all’ecologia, dinamica di tra- smissione e controllo di malattie trasmesse da vettore (Dengue e Febbre gialla in particolare).

A.2.3: Sviluppo di metodi computazionali per la caratterizzazione della connettività cerebrale che possano migliorare la gestione degli interventi neurochirurgici e il successivo processo di riabilitazione (NILab). Risultato atteso: studio di un metodo innovativo basato su deep learning per la caratterizzazione di una connessione cerebrale importante per la visione (NILab).

Un elemento critico nella pianificazione di un intervento neurochirurgico è l’individua- zione delle principali connessioni cerebrali. Questa attività si configura come una dissezione virtuale del cervello a partire da neuroimmagini. È un compito che ri- chiede una approfondita conoscenza dell’anatomia del cervello e viene curato ma- nualmente dai neurochirurghi. Un fattore critico è il tempo richiesto per elaborare i dati di un paziente. Alcune soluzioni per automatizzare la dissezione virtuale delle connessioni cerebrali sono state proposte dalla comunità scientifica ma sono poco personalizzabili e forniscono un risultato poco accurato. Nel corso del 2019 si è svi- luppato un nuovo metodo basato su un approccio di supervised machine learning che a partire anche da pochi esempi di dissezione curati da un neurochirurgo è in grado di produrre risultati analoghi su nuovi pazienti in modo automatico e rapido. I risultati di una prima indagine empirica sono stati presentati a un importante evento della comunità scientifica (International Symposium on Biomedical Imaging - ISBI). Una versione completa del lavoro è stata documentata in un manoscritto sottomesso ad una rivista internazionale di prima fascia (Neuroimage). L’attività di ricerca è stata svolta in collaborazione con l’Unità Operativa di Neurochirurgia dell’Ospedale S. Xxxxxx di Trento e con il Dipartimento di Brain and Psychological Sciences di Indiana University.

A 2.4: Modelli computazionali basati su reti complesse per la biologia e la medicina dei sistemi: integrazione dati multi-omici, comorbidità, connettività cerebrale (CoMuNe). Risultati attesi: studio di modelli predittivi basato su tecniche di reti complesse per la caratterizzazione di malattie a partire da dati omici e di fenotipo (CoMuNe). Studio di modelli predittivi basato su tecniche di reti complesse per identificare marker strutturali e funzionali che caratterizzano pazienti con disordini psichiatrici e malattie neuro-degenerative (CoMuNe).

Per il primo risultato atteso CoMuNe raggiunge l’obiettivo con la pubblicazione di 2 articoli: uno su metodi di analisi di interazioni malattia-malattia con approccio single- e multi-layer, l’altro su analisi di mesoscala per l’identificazione di moduli funzionali dall’alto contenuto biologico nel proteoma umano.

Per il secondo risultato atteso viene raggiunto l’obiettivo con attività di ricerca con APSS, processamento dei dati e analisi statistica avanzata che evidenzia la diffe- renza significativa tra pazienti a diversi stadi di demenza: mild cognitive impairment (MCI) e Alzheimer’s Disease (AD). I risultati preliminari e il modello predittivo sono stati presentati alle conferenze CompleNet (contributo poster) e CCS/Italy (contri- buto orale).

A 2.5: Modelli computazionali e tecniche di modellistica matematica per l’analisi del comportamento umano in sistemi socio-tecnologici e la presa di decisioni in risposta ad eventi eccezionali (CoMuNe). Risultato atteso: studio di modelli predittivi basato su tecniche di reti complesse per la caratterizzazione del comportamento umano e le dinamiche collettive a partire da dati di social media (CoMuNe).

CoMuNe raggiunge l’obiettivo con la pubblicazione dei seguenti articoli: (i) un arti- colo sulla caratterizzazione dei fenomeni sociali di larga scala su Twitter, analiz- zando in particolare il comportamento collettivo durante le recenti elezioni politiche italiane e scoprendo l’esistenza di “augmented humans”; (ii) un articolo sull’analisi delle decisioni umane in esperimenti controllati; (iii) un articolo sull’analisi dei flussi di mobilità di grande scala, ottenuti grazie ad una collaborazione internazionale che ha coinvolto anche Google.

A 2.6: Sviluppo di tecniche di information extraction da letteratura scientifica a sup- porto del medico curante (NLP). Risultato atteso: sviluppo di tecniche di in- formation extraction da testi scientifici medici a supporto del medico curante (NLP).

Sono state sperimentate tecniche per estrarre informazioni utili all’attività del medico da repository di pubblicazioni scientifiche in ambito medico. L’attività di ricerca si è rivolta in particolare al riconoscimento automatico di entità rilevanti in testi bio-medici (ad esempio medicinali), utilizzando metodi basati su apprendimento “multi-task”, che hanno ottenuto risultati significativi. È proseguita la collaborazione con l’Univer- sità di Brescia e il reparto di Radiologia degli Spedali Civili di Brescia per la classifi- cazione dei referti radiologici. Nell’ambito del progetto MelanoBase, in collabora- zione con l’Università di Zurigo, è stato realizzato e messo a disposizione della co- munità scientifica un insieme di documenti annotati per il riconoscimento di relazioni tra geni e melanoma. Sono state inoltre sperimentate nuove tecniche per raccogliere e arricchire terminologie mediche a partire da articoli scientifici. Il gruppo ha inoltre partecipato attivamente all’organizzazione del workshop LOUHI-2019 (10th Interna- tional Workshop on Health Text Mining and Information Analysis), svoltosi a Hong Kong, e focalizzato sull’analisi automatica di documenti nel campo sanitario.

Obiettivo 3: “Innovazione del Servizio Sanitario e Trasferimento Tecnologico”

A 3.1: Evoluzione ed ingegnerizzazione della piattaforma TreC-VC_Diabete (e- Health). Risultato atteso: messa a regime in APSS della versione evoluta e ingegnerizzata della piattaforma TreC-VC_Diabete nell’ambito della ge- stione di malati con diabete di tipo 1 all’interno dei Centri Diabetologici (e- Health). Messa a servizio in APSS della versione evoluta e ingegnerizzata della piattaforma TreC-VC_Diabete nell’ambito del supporto alla medicina di territorio (es. AFT, medicina di gruppo) nella gestione dei malati con diabete di tipo 2 (e-Health).

Nel corso del 2019, TreC-VC_Diabete per la cura e il monitoraggio remoto del dia- bete, è entrata nella fase di “servizio sperimentale” sia per il diabete di tipo I pre- gravidico che che per il diabete di tipo 2 gestazionale. Con questa applicazione un dottore può prescrivere, oltre a una modalità di telemonitoraggio, un “assistente vir- tuale” basato su tecniche di Intelligenza Artificiale per supportare il malato diabetico nella auto-gestione della propria malattia. Al fine di raggiungere questo obiettivo, abbiamo coinvolto il Centro Diabetico adulti di Trento (U.O. Medicina), il Gruppo MMG (Medici di Medicina Generale) San Xxxxxxx di Trento e l’AFT (Aggregazioni Funzionali Territoriali) di Pinzolo, oltre ai centri diabetologici della Provincia (Rove- reto, Arco, Tione, Borgo Valsugana, Cavalese, Cles). La fase di co-progettazione ed utilizzo del sistema di monitoraggio è terminata a giugno 2019 ed ha visto l’”arruola- mento” di 30 pazienti (tipo II). La successiva ricognizione organizzativa dei CAD (Centri Assistenza Diabetologica) sul territorio si è concretizzata coinvolgendo anche adulti diabetici di tipo I ed ha interessato Trento (10 pazienti), Borgo Valsugana (2 pazienti) e Tione (2 pazienti). Nell’ambito del diabete gestazionale, che ha un’inci- denza di 250 casi/anno, il sistema in produzione è stato utilizzato da 15 pazienti (10 a Trento, 3 a Rovereto e 2 a Tione).

A 3.2: Evoluzione della piattaforma mobile TreC_FSE (e-Health). Risultato atteso: messa a servizio in APSS della versione evoluta della piattaforma TreC_FSE (e-Health).

Nel corso del 2019 è iniziata la co-progettazione della versione evoluta della app TreC_FSE all’interno del laboratorio congiunto mentre la sua messa a servizio è slittata al 2020 per consentire l’affidamento con gara Consip ad unaimprea IT in grado di realizzare l’ingegnerizzazione della nuova versione della piattaforma TreC (vedi attività 3.4). L’attività di co-progettazione ha comunque consentito di condivi- dere un concept di una nuova app che partendo da TreC-FSE integri l’ecosistema di app che si appoggiano al middleware di TreC (APSS, TreC_Diabete, ecc) in una sola app personalizzabile e prescrivibile (app unica)

A 3.3: Realizzazione di una piattaforma per il geocaching a favore dell’invecchia- mento attivo (e-Health). Risultato atteso: sperimentazione della piattaforma di geocaching in alcuni settings sperimentali (es. parco Paneveggio) (e- Health).

GeoTreC è un’applicazione mobile che fa parte della nuova piattaforma di geoca- ching appositamente progettata nel 2018 per supportare attività di promozione

dell’invecchiamento attivo. Sviluppata nel corso del 2019, risponde agli obiettivi di promozione del movimento, dei sani stili di vita e della conoscenza del territorio con l’aiuto della tecnologia. L’idea di fondo è quella di una caccia al tesoro, simile al geocaching, che permette a squadre di partecipanti di sfidarsi all’aria aperta nel tro- vare punti di interesse e al contempo compiere il maggior numero di passi possibile, per mantenere uno stile di vita sano e salutare.

Nel corso del 2019 sono stati integrati nella app quattro percorsi tematici che si sno- dano in varie zone della città di Trento e che sono caratterizzati da propri punti di interesse –geocache- da scoprire. Questi percorsi sono il risultato di un precedente progetto (Impronte, 1^ edizione) realizzato in collaborazione con un gruppo di an- ziani del Centro Servizi Contrada Larga sito in via Belenzani a Trento. Le geocache sono sparse nella città e sono di varia natura. Sono individuabili per mezzo di coor- dinate geografiche che ne consentono la visualizzazione su una mappa interattiva sullo smartphone. Ogni geocache contiene una breve descrizione, una foto del punto di interesse e una semplice domanda culturale a risposta chiusa (la risposta è sem- pre contenuta nel testo). Se, da un lato, i testi delle geocache hanno una valenza didattica e nozionistica, dall’altra l’app include anche messaggi mirati riguardanti i sani stili di vita di un individuo. Ad ogni geocache, infatti, dopo aver risposto alla domanda, compare una breve pillola di saggezza per sensibilizzare l’utente su te- matiche come la corretta alimentazione e l’attività fisica. Al termine del gioco queste informazioni saranno oggetto di verifica in un breve quiz con domande vero/falso.

GeoTreC è stata presentata per la prima volta al pubblico con l’iniziativa “Muoviti con il geocaching!” nelle giornate del Festival dello Sport (Trento, 10-13 ottobre 2019) che hanno rappresentato un banco di prova per l’applicazione. Successivamente UniTrentoSport ha fatto richiesta di collaborazione che si è poi concretizzata nell’am- bito di una competizione a squadre denominata “Xxxxxxx Cup” organizzata all’interno del Forum & Assembly di ENAS (l’European Network of Academic Sports Services) ospitato dall’Università di Trento nel periodo 3-8 novembre 2019. La app GeoTreC è stata utilizzata da più di 90 delegati provenienti da 21 diverse università europee coinvolti nella sfida che si è svolta nelle vie del centro storico di Trento.

A 3.4: Collaborazioni industriali con imprese che operano nell’ambito della sanità digitale (e-Health).

Nel corso del 2019 APSS ha utilizzato la gara SGI (all’interno dell’accordo quadro Consip) per il procurement dei servizi richiesti sull’intero ciclo dalla ricerca alla pro- duzione di soluzioni innovative (in particolare per l’ingegnerizzazione ed evoluzione della piattaforma TreC e, in particolare, di TreC_FSE – attività A 3.2). La finalità è di ridurre i tempi di transizione tecnologica dei risultati della ricerca per portarli rapida- mente ai cittadini, disegnando un ambiente di co-innovazione (co-innovation lab) che coinvolge FBK, la RTI (DedaGroup) e APSS, per creare continuità fra i soggetti che fanno ricerca e sperimentazione e i soggetti che hanno in carico il consolidamento e la gestione continua del sistema. Nel corso del 2019, all’interno del co-innovation lab tra APSS-FBK-DedaGroup, è nata una forte collaborazione tra FBK e Dedagroup con l’esigenza di far evolvere la piattaforma TreC in modo da rendere coerenti e unitari i servizi al cittadino attualmente erogati via web e app, portare sul cloud le applicazioni nuove e esistenti passando ad una architettura a microservizi, gestire

gli sviluppi realizzati da più soggetti (enti di ricerca, aziende private, IT interno) man- tenendo il controllo delle versioni del prodotto dallo sviluppo alla produzione, e ren- dere le soluzioni effettivamente riusabili e portabili da parte di altre PA.

A 3.5: Sviluppo di IFOF-Seg, una componente software di ausilio alla pianifica- zione neurochirurgica (NILab). Risultato atteso: sperimentazione di IFOF- Seg presso l’Unità di Neurochirurgia dell’Ospedale S. Xxxxxx a Trento (NI- Lab).

La materia bianca del cervello è costituita dalle connessioni neuronali. Per preser- vare le funzioni cognitive di un paziente durante un intervento chirurgico è importante salvaguardare alcune regioni della materia bianca dalla resezione chirurgica. Que- ste regioni possono essere individuate su alcune delle più recenti tipologie di neu- roimmagini che sono acquisite con la risonanza magnetica. Un recente studio neu- roanatomico, condotto congiuntamente dalle Unità Operative di Anatomia Patolo- gica e Neurochirurgia dell’Ospedale S. Chiara di Trento, ha individuato una specifica regione denominata “IFOF stem” (Inferior Fronto Occipital Fasciculus). Il processo di individuazione di questa regione viene svolto manualmente caratterizzando un volume mediante la segmentazione di aree su più piani di proiezione. Nel corso del 2019 si è sviluppato un metodo basato su deep learning per segmentare in modo automatico lo stem dell’IFOF. La sperimentazione è stata svolta in collaborazione con l’Unità Operativa di Neurochirurgia dell’Ospedale S. Xxxxxx e il Dipartimento di Neuroscienze dell’Ospedale Bambino Gesù IRCCS di Roma. I risultati del lavoro sono stati documentati in un manoscritto sottomesso ad una conferenza di prima fascia (International Symposium of Biomedical Neuroimaging) ed accettato con peer review per la presentazione.

A.3.6: Formazione del personale sanitario sulle nuove tecnologie di neuroimaging (NILab).

Nel corso del 2019 è stato organizzato in collaborazione con APSS l’evento “Con- nectBrain: Theoretical and practical course on clinical and surgical applications of structural and functional connectivity”. L’evento ha avuto luogo dal 20 al 22 giugno ed è stato strutturato in due parti, una sezione per le relazioni scientifiche ed una dedicata alla parte pratica con i nuovi strumenti di information technology. Il pro- gramma scientifico comprendeva keynote lectures di Xxxxxx Xxxxxx, Xxxxxxx Xxxxx, Xxxxxx Xxxxxxxxxx, Xxxxxxxx Xxxxxxxxx, Xxxxxxx Xxxxx, Xxxxxxxx Xxxxxx. La prima giornata dell’evento è stata dedicata ad un aggiornamento sui recenti sviluppi della tecnologia per quel che riguarda l’elaborazione di dati per la connettività cere- brale, riportando i contributi sviluppati dal NILab. La sezione hands-on è stata curata dal NILab predisponendo l’infrastruttura di calcolo e gli strumenti software già col- laudati e in uso presso l’Unità Operativa di Neurochirurgia dell’Ospedale S. Chiara di Trento.

A 3.7: Utilizzo e personalizzazione dell’applicazione di automazione di account su social media Pokedem nel progetto TrentinoSalute4.0 (FM). Risultato at- teso: messa a servizio di Pokedem per la gestione dell’account Twitter di TrentinoSalute4.0 con valutazione sull’impatto delle attività del social media manager (FM).

Future Media ha messo in produzione il servizio Pokedem con TrentinoSalute4.0 e con il gruppo Digital Communication e Grandi Eventi di FBK. Con quest’ultimo è stato inoltre avviato un progetto interno, co-finanziato dalla Segreteria generale, per il supporto alla gestione dell’account Twitter della Fondazione e il monitoraggio e la comparazione dei risultati degli account dei ricercatori e dei gruppi di ricerca. Ri- spetto alla pianificazione iniziale, lo sviluppo di Pokedem si è dovuto riorientare prin- cipalmente sull’analisi degli account e dei contenuti, accantonando temporanea- mente la componente sull’automazione, per non violare i cambiamenti avvenuti nei termini d’uso del social network nell’ultimo anno. La fase di sviluppo e sperimentale del nuovo servizio si è conclusa con successo, mostrando la capacità di monitorag- gio e suggerimento di contenuti per gli account istituzionali e di progetto di FBK. Inoltre, ha permesso di creare un work package di comunicazione da inserire nelle proposte di progetto della linea, già utilizzato in alcune proposte, di cui una vinta.

A 3.8: Estensione di BringTheFood per consentire a volontari “occasionali” la rac- colta e ridistribuzione delle eccedenze (tipicamente disponibili in zone pedo- nali/centri storici) (ICT4G). A 3.9: Estensione di BringTheFood per imple- mentare strategie di ridistribuzione delle eccedenze che tengano conto delle raccomandazioni sull’alimentazione (p.e. piramide, choose my plate) (ICT4G). Risultato atteso: incremento delle eccedenze alimentari recuperate ed allargamento della rete di volontari (ICT4G).

BringTheFood è stato esteso per consentire a volontari la consegna a domicilio delle eccedenze alimentari, all’interno di una sperimentazione con il Banco Alimentare del Trentino/Alto-Adige e Risto3. La sperimentazione è stata poi avviata con ritardo e il sistema ha cominciato ad essere utilizzato a cavallo del 2020 (A 3.8). Sono state prodotte delle analisi in R che consentono di classificare le donazioni in termini di macro-classi di nutrienti. Si tratta di un primo passo verso un monitoraggio più con- tinuo delle donazioni e della "qualità" del donato (A 3.9). Relativamente all’incre- mento delle donazioni, in effetti, nel 2019 le donazioni dal settore delle eccedenze di produzione dovrebbe essere rimasto costante (un po’ più di 300t/anno), mentre il lato distribuzione e ristorazione ha visto un incremento. Nel 2019 sono state regi- stare donazioni per 331 tonnellate, un deciso incremento rispetto agli anni prece- denti. Merito sostanzialmente di tre fenomeni: l’allargamento della rete, l’incremento delle operazioni sulla rete, l’uso di BTF per registrare donazioni dalla grande distri- buzione. L’allargamento delle rete dei volontari è conseguente all’allargamento della rete.

Altri risultati

Unità CoMuNe

Pubblicazione di eccellenza, non direttamente inerente ai temi della Linea, co- firmata da Xxxxxxxx Xxxxxxxx: Bassolas et al, Nature Communications 10, 4817 (2019), IF 11.9.

Collaborazione con Google per lo studio della mobilità umana su scala globale.

CoMuNe ha ospitato attività di internship di giovani ricercatori e studenti (2 MSc student del Dipartimento di Scienze Sociali e di Fisica dell’Università di Trento, 2 PhD student dell’Università del Cile e dell’Università di Copenhagen).

Xxxxxx Xx Xxxxxxxx ha ricevuto il premio “Young Scientist Award on Statistical Physics” della Commissione C3 della The International Union of Pure and Ap- plied Physics per “le applicazioni interdisciplinari della fisica statistica”.

Unità DPCS

Pubblicazione di 12 articoli scientifici nei seguenti ambiti:

− ecologia, dinamica di trasmissione e controllo di malattie trasmesse da vet- tore (Dengue e Febbre gialla in particolare);

− strategie innovative di vaccinazione per l’eliminazione del morbillo in Italia, basate sulla vaccinazione dei bambini all’ammissione a scuola e sulla vac- cinazione dei genitori dei bambini al momento della loro vaccinazione;

− resistenza antimicrobica e, in particolare, analisi della dinamica di diffu- sione della resistenza in comunità e ospedali; proposta di nuove modalità con cui effettuare trial clinici su nuovi antibiotici;

− dinamica di trasmissione dell’epidemia di epatite A nella regione Lazio du- rante il periodo 2017-17;

− effetti attesi della chiusura delle scuole per mitigare la diffusione dell’in- fluenza;

− introduzione di un innovativo atlante funzionale del cervello umano.

Unità e-Health

La terapia intensiva è stata identificata come nuovo ambito di interesse per le attività di medical deep learning. Sono stati sviluppati e valutati (sotto la guida di cinici) i seguenti modelli: (i) un modello per la previsione del delirio in colla- borazione con Cleveland Clinic, (ii) un modello per la previsione della mortalità, in collaborazione con Karolinska Institutet; (iii) un modello per la predizione del lattato nel siero del sangue (indicatore di infezioni) in pazienti in terapia inten- sive in collaborazione con TrentinoSalute4.0 (rif. Xxxxxx Xxx).

Sono state approvate 5 proposte progettuali sui seguenti bandi: H2020 (Value- based methodology for integrated care supported by ICT - VALUECARE - e Brokerage and market platform for personal data - KRAKEN-), Twinning- WE4AHA (Gemellaggio con Oulu, Finlandia) e conferma di TS4.0 come Refe- rence Site per l’iniziativa EIP-AHA (entrambe nell’ambito dell’invecchiamento attivo e in buona salute), Legge 6 (RedFlags).

Nell’ambito delle attività legate alla tematica del medical deep learning si se- gnala che sono state definite le collaborazioni (i) con i clinici di Cleveland Clinic, il centro più grande di terapia intensiva negli Stati Uniti; (ii) con il Massachusetts Institute of Technology (Laboratory for Computational Physiology) con la possi- bilità di accesso ai dati di 250.000 pazienti; (iii) con Karolinska Institutet, Divison of Cardiology, Svezia. Continuano le collaborazioni con il Mount Sinai Hospital,

New York e con l’Azienda Provinciale per i Servizi Sanitari (APSS) focalizzata sulla terapia intensiva.

Xxxxxxxxxxxx Xxxxxxxxxxxxxx, studente di dottorato, e Xxxxxxx Xxxxxxxxxxx, studente di Master, hanno vinto il primo premio alla tre giorni sull’intelligenza artificiale applicata alla terapia intensiva “Milan Critical Care Datathon and ESICM’s Big Data Talk” (1-3 febbraio 2019). Si è trattato di un evento scientifico europeo dedicato all’uso della IA, dei big data e del machine learning in terapia intensiva organizzata dall’Humanitas Research Hospital di Milano in collabora- zione con il Politecnico di Milano, il MIT (Massachusetts Institute of Technology di Boston, USA) e la ESICM (Società Europea di Medicina Intensiva), e spon- sorizzato da Google (xxxxx://xxxxxxxx.xxx.xx/xx/xxxx/xxxxxxxxxxxxx-xxxxxxxxxxx- per-la-medicina/).

All’evento “Brains meet Digital Enterprises” - Digital Meet (Padova, 22 ottobre 2019) Xxxxxx Xxxxx, PHD Student presso l’Unità e-Health e studentessa del Di- partimento di Psicologia dello Sviluppo e della Socializzazione, Università degli Studi di Padova e del BMCS (Brain Mind and Computer Science, Centro HIT, PhD course), ha vinto il premio per l’innovazione metodologica e l’impatto scien- tifico grazie al suo progetto di ricerca sull’intervento di Healthy Coping (inter- venti psico-educativi per una sana gestione dei sintomi di ansia, stress e de- pressione) per il diabete tipo 2

xxxxx://xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx.xxx/xxxx/0000/00/00/xxxxxxx-xxxxxx-xxx-xxxxxxx- tipo2-un-premio-di-ricerca-per-linnovazione-metodologica-e-limpatto-scienti- fico/).

Unità FM

Sono state avviate sperimentazioni per lo sviluppo di chatbot in ambito sanitario basati su servizi, quali Alexa a DialogFlow, e open source software (Rasa).

È stato rinnovato la commessa industriale con eBay per il 5° anno consecutivo, con l’obiettivo di mantenere il servizio di valutazione MT-equal in produzione oltre allo sviluppo di eventuali nuove funzione e/o correzione di errori.

È stato concluso con successo il progetto SoWeeGo con la Wikimedia Founda- tion per trasferire in Wikidata i collegamenti con i Social Media e altre basi di conoscenza.

Unità NILab

Consolidamento del proprio network di collaborazioni scientifiche nazionali e internazionali con:

− IRCCS Medea per brain tissue segmentation con modelli di deep learning;

− Ospedale San Xxxxxxxx per neuroimaging biomarkers di sclerosi multipla;

− Dipartimento di Brain and Psychological Sciences di Indiana University per uno studio di brain connectivity su piattaforma open science;

− Xxxxx State University per uno studio di brain connectivity con integra- zione di dati genetici;

− EPFL per uno studio di dinamica della connettività;

− CNRS di Bordeaux per uno studio su connettività strutturale con modelli di deep learning.

Unità NLP

Risultati significativi nel settore della generazione contro-narrative per combat- tere fenomeni di linguaggio d’odio (hatespeech) sul web, nel contesto del pro- getto HATEMETER.

Unità PDI

Collaborazione con DOMPE, una delle principali aziende biofarmaceutiche ita- liane, sull’estrazione di descrizioni di processi da testo.

Svolgimento di un progetto finanziato dal bando Proof-of-Concept (POC) pro- mosso da Hub Innovazione Trentino.

Collaborazioni scientifiche testimoniate da pubblicazioni congiunte con i se- guenti atenei italiani e stranieri: Università degli Studi di Bologna, Libera Uni- versità di Bozen-Bolzano, University of Tartu (Estonia), Eindhoven University of Technology (the Netherlands), University of Liverpool (UK), University of Am- sterdam, Università degli Studi di Cagliari.

Collaborazioni scientifiche testimoniate da pubblicazioni congiunte con i centri di ricerca italiani: Laboratorio CNR-ISTIC di Ontologia Applicata (LOA), Fonda- zione LINKS di Torino, Know-Center Graz (Austria).

Partecipazione al laboratorio congiunto con l’Università degli Studi di Padova attraverso l’insegnamento di un corso di “Process Mining nel Master in Data Science”.

Due studenti di dottorato congiunti con la Libera Università di Bozen-Bolzano (1 dottorando per il 34° ciclo; 1 dottorando per il 35° ciclo).

Indicatori e risultati misurabili: sintesi

Eccellenza scientifica

Pubblicazioni scientifiche per Unità pubblicate in via definitiva nel 2019:

CoMuNe	Journal: 10 Q1
DPCS	Journal: 11 Q1
NILab	Journal: 3 Q1	Conference: 3 Q1, 2 Q2
NLP	Journal: 2 Q1	Proceeding: 2 Grin1, 3 Grin2
PDI	Journal: 6 Q1, 1 Q2	Proceeding: 2 Grin1

Organizzazione di eventi scientifici di rilevanza nazionale/internazionale: Unità CoMuNe

Nel 2019 sono stati organizzati i seguenti eventi scientifici di rilevanza internazio- nale:

− CCS/Italy 2019, Italian Regional Conference on Complex Systems (xxxxx://xxx. xxx.xx/xx/xxxxx/xxx-xxxxx-0000/) (Trento, 1-3 luglio 2019);

− sesta edizione della Scuola Internazionale MSCx, Mediterranean School of Complex Networks (xxxx://xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx.xxx/0000.xxxx) (Salina, Sicilia, 31 agosto-6 settembre 2019);

− PhysPlex III @ CCS 2019 (xxxxx://xxxxxxxxx.xxx.xx/XxxxXxxx0000/) (Singa- pore, 3 ottobre 2019);

− URBANSYS @ CCS 2019 (xxxxx://xxxxxxxx0000.xxxxx.xxx-xxxx.xx/) (Singapore, 2 ottobre 2019);

− Photonic Reservoir Computing and information processing in complex networks (xxxx://xxxxxxx.xxxxxxx.xxxxx.xx/xxxxx.xxx/0000-xxxxxxx-xxxxxxxxx-xxxxxxxxx- and-information-processing-in-complex-network) (Trento, 4-6 dicembre 2019);

− CHuB International Workshop (xxxx://xxxx.xxx.xx/xxxx-xxxxxxxxxxxxx-xxxx- shop/) (Trento, 25-28 giugno 2019).

− CoMuNe ha fatto parte del comitato organizzatore dell’evento SIAM Workshop on Network Science (xxxxx://xxx.xxxx.xxx/xxxxxxxxxxx/xx/xxxxxxxxxx/xx00) (SnowBird, Utah, USA, 22-23 maggio 2019).

Unità DPCS

Organizzazione della summer school “Data Science and Epidemic Models” (xxxxx://xxxxxxxxxxx.xxxxx.xx/xx/xxxxxx/xxxxx/00000/xxxx-xxxxxxx-xxx-xxxxxxxx- models) (Trento, 8-12 luglio 2019) in collaborazione con l’Università di Trento.

Unità e-Health

Organizzazione della 13th International Pervasive Health Conference (http:// perva- xxxxxxxxxx0000.xxx-xxxxxxxxxxx.xxx/) (Trento, 20-23 maggio 2019). General Chairs: Xxxxx Xxxxxx e Xxxxxxx Xxxxx.

Unità NILab

Nel corso del 2019 è stato organizzato in collaborazione con APSS l’evento “Con- nectBrain: Theoretical and practical course on clinical and surgical applications of structural and functional connectivity”. L’evento ha avuto luogo dal 20 al 22 giugno ed è stato strutturato in due parti, una sezione per le relazioni scientifiche ed una dedicata alla parte pratica con i nuovi strumenti di information technology. Il pro- gramma scientifico comprendeva keynote lectures di Xxxxxx Xxxxxx, Xxxxxxx Xxxxx, Xxxxxx Xxxxxxxxxx, Xxxxxxxx Xxxxxxxxx, Xxxxxxx Xxxxx, Xxxxxxxx Xxxxxx. La prima giornata dell’evento è stata dedicata ad un aggiornamento sui recenti sviluppi della tecnologia per quel che riguarda l’elaborazione di dati per la connettività cere- brale, riportando i contributi sviluppati dal NILab. La sezione hands-on è stata curata dal NILab predisponendo l’infrastruttura di calcolo e gli strumenti software già col- laudati e in uso presso l’Unità Operativa di Neurochirurgia dell’Ospedale S. Chiara di Trento.

Unità NLP

Organizzazione della conferenza ACL-2019 (xxxx://xxx.xxx0000.xxx/XX/xxxxx. xhtml) a Firenze (28 luglio-2 agosto 2019), il più importante evento mondiale nel settore delle tecnologie del linguaggio, con 3500 partecipanti provenienti da tutto il mondo.

Unità PDI

Xxxxxx Xxxxxxx è stata Programme co-chair della 18ma International Semantic Web Conference (ISWC) (xxxxx://xxxx0000.xxxxxxxxxxx.xxx/), la principale conferenza mondiale di semantic web (Nuova Zelanda, 26-20 ottobre 2019).

Xxxxxx Xx Xxxxxxxxxxxxxxx è stata workshop co-chair alla 17ma International Xxx- xxxxxxx on Business Process Management (xxxxx://xxx0000.xx.xx.xx.xx/), la princi- pale conferenza mondiale su business processes (Vienna, 1-6 settembre 2019).

Impatto su mercato e società

Per quanto riguarda le metriche della app TreC_FSE, al 31 dicembre 2019 le attiva- zioni risultavano essere 14.667. Ci sono stati 8.667 nuovi utenti nel solo anno 2019, con una media di circa 700 attivazioni al mese. Dalla messa a servizio di TreC_FSE il trend delle attivazioni è sempre stato crescente, con significativi incrementi corri- spondenti alle campagne di comunicazione messe in atto. L’obiettivo dei 15.000 utenti è stato raggiunto e superato già a gennaio 2020.

Gli obiettivi del progetto TrentinoSalute+ per il 2019 hanno riguardato l’introduzione di funzionalità per il miglioramento del supporto all’utente nel raggiungimento degli obiettivi e la personalizzazione degli interventi del virtual coach. La profonda modi- fica delle funzionalità dell’interfaccia e le nuove funzionalità di back-end program- mate non erano compatibili con la precedente versione e il rilascio della nuova ver- sione ad aprile 2019 ha richiesto l’azzeramento dei dati degli utenti già iscritti (inse- rimenti, obiettivi e sfide). In termini numerici, a fine 2019 il numero complessivo di utenti di Salute+ è stato di poco oltre i 3.200. Dal rilascio (aprile 2019), le nuove funzionalità sono state usate da circa mille nuovi utenti. Il sistema ha fornito feed- back per oltre 200.000 inserimenti relativi al dominio dell’alimentazione e circa

25.000 inserimenti relativi all’ambito dell’attività fisica. Gli utenti hanno considerato rilevanti più di 5000 suggerimenti.

Le attività del laboratorio congiunto con GPI per il 2019 hanno visto incontri sull’ap- plicazione dell’IA negli ambiti delle malattie croniche che della terapia intensiva. Sono state preparate e sottomesse tre proposte di finanziamento della ricerca a li- vello europeo e nazionale: (i) HealthBroker (Horizon 2020) che propone la condivi- sione dei soli modelli predittivi clinici elaborati localmente, tutelando così la privacy dei dati dei pazienti; (ii) LUCID - Chronicity and Big Data (call HUB R&I) in cui agenti previsionali esperti centralizzati utilizzeranno le informazioni presenti in database sanitari e negli strumenti di telemedicina per imparare dai dati e successivamente stratificare i pazienti in base ad un punteggio di rischio. (iii) MyHealthPortal (Horizon 2020) che mira a promuove la comprensione, l’aderenza al trattamento e l’alfabetiz- zazione sanitaria dei pazienti attraverso un approccio a più livelli con la messa a

disposizione di soluzioni digitali intelligenti adattabili e personalizzabili sui bisogni del singolo paziente.

Nel 2019 le operazioni di BringTheFood si sono estese alla città di Trieste (piccolo pilota) e Bolzano (piccolo pilota). Sono state inoltre attivate raccolta da mense sco- lastiche nella città di Padova. Sono continuate le attività di raccolta nella province di Genova e Trento e quelle di ridistribuzione delle eccedenze di produzione a Padova. I maggiori volumi di raccolta hanno consentito di raggiungere, nel 2019, le 150 t di eccedenze recuperate, equivalenti a 1.000.000 di porzioni. È stata infine attivata una modalità di prenotazione e consegna a domicilio, la cui sperimentazione ha avuto inizio nei primi mesi del 2020 in un pilota molto limitato.

Per l’Unità CoMuNe, nel progetto finanziato dall’impresa americana FOREKNOW, il prodotto della ricerca è utilizzato per predire spostamenti individuali all’interno di città per fornire servizi personalizzati al cittadino negli Stati Uniti. L’impatto sulla società è significativo per l’identificazione di moduli biologici funzionali, con impatto sulle relazioni e la comorbidità di malattie complesse che includono vari sotto-tipi di can- cro, Alzheimer, Parkinson, sotto-tipi di diabete.

3. Pubblicazioni più significative

Riportiamo nel seguito le pubblicazioni più rappresentative dell’attività di ricerca svolta nella Linea Health&Wellbeing e pubblicate in via definitiva nel 2019:

− Xxxxxxxx Xxxxxxxx, Xxxxxx X. Xxxxx, Xxxx Xxxxxxxx, Xxxxxx Xxxxxxxx, Xxx Xxxx, Xxxxx Xxxxxxxxx, Xxxxxxx Xxx, Xxxxxxxx Xxxxxxx, Xxxxxxx Xx, Xxxxx- than Xxxxxx, Xxx Xxxxxx, Xxxxx Xxxxxxx, The DREAM Module Identification Challenge Consortium, Xxxxxxx Xxxxxxxxxxx, Xxxxx X. Xxxxx, Xxxxxxx Xxxxx- xxxxxx, Xxxxxx Xxxxxxx, Xxxxxx Xxxx, Xxxxx X. Xxxxxx, Xxxxx Xxxx-Xxxxxxxxx, Xxxxxx X. Xxxxx, Xxxx Xxxxxxxx, Xxxxxx Xxxxxxx: Assessment of network module identification across complex diseases. Nature Methods 16, 843-852 (2019);

− Xx Xxxxxx, Xxxxxxxxx; Xxxxxxxx, Xxxxxxx; Xxxxxxxxx, Xxxxxx Xxxxxxxxxx; Xxx- xxxxx, Xxxxx Xxxxxxx; Xxxx, Xxxx Xxxxxxxxx Xxxxxx; Xxxxxx, Xxxxxxx; Freies- leben de Xxxxxx, Xxxxxxxx: Quantifying the transmission dynamics of MRSA in the community and healthcare settings in a low-prevalence country. Proceedings of the National Academy of Sciences, Juy 2019, 116(29): 201900959;

− P. Avesani et al.: The open diffusion data derivatives, brain data upcycling via integrated publishing of derivatives and reproducible open cloud services. Sci- entific Data, 6, 69 (2019);

− Xxxxx, Y. L.; Xxxxxxxx, E.; Xxxxxxxxx, S.; Xxxxxxx, M.: CONAN - COunter NAr- ratives through Nichesourcing: a Multilingual Dataset of Responses to Fight Online Hate Speech. Proceedings of ACL 2019, pp. 2819-2829.

SDI – Smart Digital Industry

xxxxx://xxx.xxx.xx/xxxxx/xxxxx-xxxxxxx-xxxxxxxx/ Responsabile: Xxxxxxxxxx Xxxxxxx

1. Sommario

La High-Impact Initiative in Smart Digital Industry (HII-SDI) si propone di affrontare le sfide poste dall’industria nell’era digitale. In particolare, si affrontano varie classi di sistemi industriali: sistemi critici, sistemi adattivi e autonomi, sistemi per la perce- zione avanzata, sistemi di diagnosi e predizione. Esistono esperienze pregresse ed in corso in vari settori applicativi, quali ferroviario, avionico, spaziale, controllo di produzione, petrolifero, automobilistico, robotico e automazione di processo.

Le attività di HII-SDI coprono varie fasi del ciclo di vita dei sistemi industriali, classi- ficandoli in fasi offline che precedono la messa in operazione del sistema, e fasi di runtime, che seguono il commissioning. Per quanto riguarda le fasi offline si affron- tano problematiche legate alla specifica e la validazione dei requisiti, la scelta delle architetture di runtime e il relativo deployment, analisi di reliability, verifica e testing, la realizzazione di algoritmi avanzati per la percezione ed il controllo. Per quanto riguarda le fasi di runtime, problemi importanti includono la pianificazione e lo sche- xxxxxx, l’analisi dei dati per la diagnostica e la manutenzione predittiva, l’autocalibra- zione dei sistemi di percezione, la riconfigurazione dinamica, l’integrazione di sen- sori e dati.

HII-SDI ha competenze verticali in varie aree tecnologiche trasversali, che consen- tono l’applicazione anche in altri settori (es. archeologia, smart cities, cultural heri- tage, medical imaging, social experience), secondo strategie concordate anche a livello di Centro o di Fondazione e in collaborazione con altre UdR, HII, Centri di FBK.

HII-SDI, nata nel 2018, comprende le Unità di ricerca in Embedded Systems (ES, resp. Cimatti), Software Engineering (SE, resp. Susi), Technologies of Vision (TeV, resp. Messelodi), 3D Optical Metrology (3DOM, resp. Remondino). Nel 2019 è stata inclusa anche l’Unità di Machine Translation (MT, resp. Turchi).

2. Risultati dell’attività di ricerca

Dal punto di vista dell’eccellenza scientifica, HII-SDI nel corso del 2019 ha consoli- dato il proprio posizionamento nelle comunità scientifiche di riferimento che com- prendono Intelligenza Artificiale, Computer Aided Verification, Visione Artificiale, Me- trologia, Software Engineering, Requirements Engineering e Machine Translation, con pubblicazioni su conferenze e riviste top, e presenze nei comitati di programma delle principali conferenze di settore. Hanno ricevuto abilitazione a professore Asso- ciato Xxxxx Xxxxxxx (H-index 27), Xxxxxxx Xxxxxxx (23), Xxxxx Xxxxxx (23), Xxxxxx Xxxxx (25), Xxxxx Xxxxx (31), ed Xxxxxxx Xxxxxxx (26), e a professore ordinario Xxxxx

Xxxxxxxxx (50), Xxxxxxxxxx Xxxxxxx (58), Xxxxx Xxxxxx (38), Xxxxxx Xxxx (32), Xxxx Xxxxxx (39), Xxxxxx Xxxx (22). Xxxxx X-index superiore al 20 Xxxxxxxxxxx Xxxxxxx (28), Xxxxx Xxxxxxxxxx (24). Inoltre, sono stati acquisiti 8 dottorandi affiliati alle diverse Università associate a FBK.

Per quanto riguarda l’impatto sul mercato e nella società, sono state effettuate azioni su diversi fronti. Vari tools di verifica e di design automation sviluppati in HII-SDI sono stati applicati all’interno di realtà industriali, sia internazionali (compagnia Oil&Gas italiana, Compagnia Aerospaziale internazionale, United Technologies) sia sul territorio (Phox). Sistemi di visione, monitoraggio, ispezione e metrologia sono stati applicati in vari campi (pneumatici / Marangoni, energia / Enel, smartphone / AMS, eventi sportivi / EyesVision, conteggio tracciamento persone / FLIR, market analysis / Xxxxxxx). Le competenze di Machine Translation sono state alla base delle attività della start up Modern Machine Translation.

L’obiettivo di HII-SDI, nel corso del 2019, è stato quello di sviluppare metodi e solu- zioni ad alto contenuto innovativo per le applicazioni industriali del futuro, adottare tali soluzioni per la realizzazione di prototipi pre competitivi ad alto grado di maturità, favorirne l’applicazione in contesti industriali reali. Dal punto di vista tecnico, sono stati raggiunti i seguenti risultati:

− Progettazione Model Based: sono stati sviluppati e messi in campo tecniche e tools di model based per la progettazione, il testing, la verifica e la validazione di sistemi complessi. Sono stati utilizzati approcci informali - mutuati dal Soft- ware Engineering - e formali - basati su model checking - per esplorare le pos- sibili integrazioni. L’approccio model based è stato esteso con tecniche di run- time verification per il monitoraggio avanzato di sistemi complessi. Infine, è stato esplorato l’uso di tecniche model based per il reverse engineering di co- dice industriale legacy.

− Predictive Maintenance: si è iniziata a definire la piattaforma per l’analisi di dati con finalità di diagnostica e prognostica, basata sull’integrazione di tecniche di DSP, Intelligenza Artificiale e Modellazione Formale, e sua applicazione, in am- bito di manutenzione preventiva, ad una serie di casi industriali. In particolare, si è lavorato in FBK per la sensorizzazione e l’analisi del sistema di circolazione dell’aria della camera pulita, e si è collaborato informalmente con Hydro Dolo- miti Energia (HDE) per valutare come applicare le tecniche alla diagnostica di una turbina idraulica.

− Produzione Flessibile: nel corso del 2019 sono state consolidate alcune tecni- che di pianificazione automatica, e ri-pianificazione per sistemi di controllo di impianti di produzione flessibile in un ambiente industriale ad alta variabilità (at- tività svolta in un progetto Legge VI con la ditta PhoxEng). Inoltre, si è lavorato con una grossa ditta in ambito Oil&Gas sul controllo di una piattaforma robotica autonoma sottomarina.

− Sistemi di Visione e Metrologia: sono stati studiati e realizzati sistemi di visione per la comprensione di scene complesse e in grado di gestire la variabilità delle condizioni operative (moto relativo camera/scena, punto di osservazione, in-

door/outdoor) e del compito specifico (classificazione, segmentazione, localiz- zazione, descrizione della posa, re-identificazione, tracciamento). Inoltre, sono stati studiati e sviluppati modelli evoluti di deep learning da applicare a problemi di Visione Artificiale. Sono state definite e realizzate tecniche di metrologia ot- tica per l’analisi dimensionale di strutture; sono stati realizzati sistemi di visua- lizzazione basati su realtà aumentata per il controllo della produzione e l’ac- cesso remoto finalizzato all’assemblaggio assistito.

− Approcci per alta variabilità: sono state studiate e sviluppate tecniche e tool per la specifica, l’analisi e la realizzazione di sistemi ad alta variabilità, sfruttando sinergie tra tecniche model-based e data-driven con l’obiettivo di usare i dati provenienti dal dominio per arricchire ed evolvere i modelli del sistema in modo continuo e tracciabile. Sono state identificate metodologie di sviluppo del soft- ware che integrano gli aspetti della variabilità e configurabilità dei sistemi come il “W” model. Sono state investigate le relazioni con tecniche di pianificazione, ottimizzazione, monitoraggio e diagnosi in ambito Intelligenza Artificiale.

− Traduzione automatica: è stato realizzato sistema di traduzione multilingua con finalità specifiche di traduzione di script di video per il sottotitolaggio e il dop- piaggio. Inoltre, è stata definita una roadmap per l’integrazione e l’allineamento delle tecniche di Intelligenza Artificiale che stanno alla base della ricerca di ma- chine translation alle tematiche di Digital Industry.

Nel corso del 2019, si sono consolidati progetti congiunti tra diverse Unità dell’HII- SDI sia con progetti locali, che nazionali ed internazionali. Sono state identificate due flagship per dimostrare in modo integrato le competenze di HII-SDI.

Per quanto riguarda la sostenibilità economica, nel 2019 HII-SDI prevedeva un bud- get di poco superiore ai 3MEU, ricavi di poco inferiori a 2MEU, e un autofinanzia- mento del 64%. A consuntivo nel 2019 il budget e risultato tendenzialmente in linea con le previsioni.

In generale le attività progettuali svolte, come previsto, sono risultate allineate con gli obiettivi di ricerca, e hanno consentito di consolidare la sinergia tra ricerca e im- patto applicativo.

Nel corso del 2019 sono stati acquisiti ulteriori progetti, molti dei quali di tipo appli- cativo e di durata relativamente breve, che hanno da un lato migliorato ulteriormente il livello di autofinanziamento, ma che hanno dall’altro portato a un ritardo in attività di tipo istituzionale quali ricerca di base e push tecnologico.

In particolare, considerando gli obiettivi operativi e con particolare attenzione per Xxxxxx:

− è stato acquisito un progetto EIT-Raw Material con partenza Gennaio 2020 che coinvolge due Unità dell’HII SDI (ES e 3DOM);

− è stato acquisito il progetto EU H2020 iv4XR partito ad Ottobre 2109 che coin- volge due Unità dell’HI SDI (SE ed ES);

− si è consolidato il rapporto con RFI per quanto riguarda la realizzazione di un framework di supporto alla progettazione di sistemi ferroviari usando metodi

formali, si è lavorato alla realizzazione del modulo di autonomia del sistema di monitoraggio delle linee ferroviarie, e si è lavorato alla definizione di un nuovo progetto finalizzato al Testing, e alla realizzazione di un laboratorio congiunto con RFI stessa presso FBK;

− si è consolidata la collaborazione con compagnia Oil&Gas italiana, per quanto concerne lo sviluppo del sistema di autonomia di un drone sottomarino me- diante stipula di un secondo accordo quadro;

− si è consolidata la collaborazione pluriennale con una Compagnia Aerospaziale internazionale per continuare a lavorare sui temi di interesse legati all’uso di metodi formali a supporto della progettazione;

− si è acquisito un progetto Legge VI con Cinetix (una ditta sul territorio);

− si è definito un accordo di collaborazione con GPI per la progettazione e realiz- zazione di una piattaforma per il caricamento automatico di medicinali;

− si è acquisito e svolto uno studio di fattibilità per la società EBITmax S.r.l. (Bol- zano) allo scopo di valutare la possibilità di automatizzare la fase di valutazione dello stato di avanzamento di progetti di costruzione utilizzando tecniche di ana- lisi e classificazione di immagini e/o tecniche di ricostruzione e di elaborazione di oggetti tridimensionali;

− si è acquisito e ha avuto inizio uno studio per la società Noovle AI per un si- stema, basato sull’analisi di immagini e l’apprendimento automatico, per la lo- calizzazione del danno su veicoli incidentati e per il ritrovamento di danni simili all’interno di un archivio di immagini;

− si è avviata una collaborazione con Innovision Polo Di Innovazione Scarl (Bres- sanone) avente l’obiettivo principale di mettere a disposizione le competenze di TeV nell’ambito della Visione Artificiale per attività di coordinamento scientifico e di start-up del polo di innovazione Innovision;

− si è acquisito un progetto EU (JPI CH, denominato Shield) che mira a progettare e costruire un drone intelligente per il pattugliamento dei siti archeologici e del patrimonio utilizzando le più recenti tecnologie di visione artificiale, streaming di dati in tempo reale, elaborazione decentralizzata, Machine Learning e ge- stione dei dati di volo;

− si è diventati partner del Centro di Competenza su Industry 4.0 denominato SMACT portando specializzazioni quali Advanced Analytics and Big Data, Cloud e Internet of Things e si è lavorato alla progettazione del Live Demo che verrà installato presso il Polo della Meccatronica a Rovereto;

− si è contribuito alla progettazione del Dottorato Industriale congiunto con l’Uni- versità di Trento;

− è stato anche acquisito un progetto esplorativo con Bosch per trasferire com- petenze sui tool di contract based design sviluppati nella linea;

− sono stati svolti due progetti EIT Digital: i) il progetto UAV-RETINA che ha visto la collaborazione delle Unità ES e TEV dell’HII SDI su tematiche di uso di droni

per gestione emergenze con collaborazione con i Vigili del Fuoco di Trento, ii) il progetto AWARD (con l’Unità ES) per l’automazione della intra-extra logistica di magazzini per mezzo di AGV e UAV la cui sperimentazione è stata effettuata presso magazzini UPS in Olanda;

− consolidata partecipazione ai progetti EIT con l’acquisizione dei progetti Ma- teDUB per il 2020;

− acquisizione del progetto Data MarketPlace all’interno della nuova forma di fi- nanziamento Connecting Europe Facility Telecom e di un Amazon Machine Learning AWS Award per attività di ricerca su temi di end-to-end speech to text translation;

− nel contesto SpaceEconomy si è lavorato congiuntamente con il centro CMM per la partecipazione ad un bando di finanziamento del MISE per la progetta- zione e realizzazione di una piattaforma satellitare italiana.

In ambito organizzativo e governance dell’HII-SDI si è definito un board con riunioni settimanali dove discutere delle problematiche e della definizione di una strategia per la valutazione dei progetti in fase di acquisizione al fine aggiudicarsi progetti in linea con le direzioni strategiche della Unità HII-SDI.

Per quanto riguarda l’eccellenza scientifica si segnala, inoltre, che:

− Xxxxxxxxxx Xxxxxxx è stato inviato a fare docenza alla Summer School on For- mal Methods for Cyber-Physical Systems, organizzata nell’estate 2019 dal Prof. Xxxxxxx Xxxxx presso l’Università di Verona, Dipartimento di Computer Science e focalizzara sulle tematiche di Numerical and Symbolic Methods for Reachability Analysis of Hybrid Systems (xxxx://xxx.xx.xxxxx.xx/).

− Xxxx Xxxxxx, ricercatrice dell’Unità ES, si è aggiudicata il prestigioso Xxxxxx Xxxxxx Young Researcher Best Paper Award 2019, assegnato nell’ambito della 26^ edizione dello Static Analysis Symposium. è stata premiata a per l’elabora- zione di nuove tecniche di verifica basate su interpretazione astratta nel dominio dei poliedri (xxxxx://xxxxxxxx.xxx.xx/xx/xxxx/xxxxxxxxxxxx-xx-xxx-xxxxx-xx-xxxxxx- cousot-young-researcher-best-paper-award-2019/?fbclid=IwAR2fKURVr- SQdD4RbzCND7J2k3jrcYeHGBXjtvnF_txtnHDncmJS8l4jiY).

− L’Unità TeV eV si è classificata al 3° posto nell’EPIC-Kitchens 2019 Action Re- cognition Challenge at CVPR. Xxxxxxxxxxx Xxxxxxxxxx, Xxxxxx Xxxx (Fonda- zione Xxxxx Xxxxxxx, Trento) e Xxxxxx Xxxxxxxx (Uni Barcelona) si sono classi- ficati al 3° posto per le azioni EPIC-Kitchens 2019 al CVPR con LSTA: Long Short-Term Attention for Egocentric Action Recognition.

− L’Unità MT ha organizzato – in collaborazione con l’Università’ di Pisa e l’Istituto

A. Zampolli del CNR – la 57th Annual Conference of the Association for Com- putational Linguistics (ACL), Firenze luglio-agosto 2019. L’ACL è la più impor- tante associazione scientifica internazionale per la linguistica computazionale. (xxxxx://xxx.xxx.xx/xx/xxxxx/00xx-xxxxxx-xxxxxxx-xx-xxx-xxxxxxxxxxx-xxx-xxx- putational-linguistics-acl/). La stessa Unità organizza diverse campagne di va- lutazione (automatic post-editing e end-to-end speech to text translation).

− Xxxxxxxx Xxxxxx, dottoranda dell’Unità 3DOM, si è aggiudicata il Young Author Award alla conferenza annuale SIFET (Società Italiana di Fotogrammetria e To- pografia) con il paper Texture- and geometry-based approaches for the classifi- cation of 3D heritage, illustrando e comparando tre modelli di classificazione 3D per i beni culturali basati su machine learning e deep learning (xxxxx://xxxx- xxxx.xxx.xx /it/news/sifet-2019-il-premio-giovani-autori-ad-una-ricercatrice-fbk/).

− L’Unità 3DOM con Xxxxx Xxxxxxxxx ha visto l’accettazione del paper The Point Where Reality Meets Fantasy: Mixed Adversarial Generators for Image Splice Detection in NIPS 2019 - Neural Information Processing Systems conference (xxxxx://xxxxxx.xxxx.xx/xxxxx/0000-xxx-xxxxx-xxxxx-xxxxxxx-xxxxx-xxxxxxx- mixed-adversarial-generators-for-image-splice-detection).

3. Pubblicazioni più significative

− Xx Xxxxx Xxxxxx X., Xxxxxxx Xxxxxxx, Xxxxxxxxxx Xxxxx, Xxxxx Xxxxxx, and Xxxxxx Xxxxx, MuST-C: a multilingual speech translation corpus, in 2019 Conference of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics: Human Language Technologies, pp. 2012-2017. Association for Computational Linguistics, 2019.

− Xxxxxxxxx Xxxxxxxxxx, Xxxxxxxxxx Xxxxxxxx, and Xxxx Xxxxxx, Combining Code and Requirements Coverage with Execution Cost for Test Suite Reduc- tion. IEEE Trans. Software Eng. 45(4): 363-390, 2019.

− Xxxxxx Xxxxxxxx, Xxxxxxxx Xxxxxxx, Xxxxxx Xxxxxxxx, Xxxxxxxxx Xxxxx, Xxxxxxxxx Xxxxxxxxx, Xxxxxxxxxxx Xxxxxx, Xxxxxxx Xxxxxxxx, and Xxxxxxx Xxxxxxx, Cloud- based solution for nationwide powerline mapping, ISPRS Int. Arch. Photo- gramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., Vol. XLII-2/W13, pp. 119-126, 2019.

− Xxxxxxx Xxxxx, Xxxxxxx Xxxxxxxxxx, and Xxxxxxxx Xxxxxxxx, Formal reliability analysis of redundancy architectures Formal Asp. Comput. 31(1): 59-94, 2019.

− Xxxxxxx Xxxxxxxxxxxx, Porzi Xxxxxxx Xxxx Xxxx Xxxxxx; Xxxxxx Xxxxxxx, and Xxxxx Xxxxx, Inferring Latent Domains for Unsupervised Deep Domain Adapta- tion, in «IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE IN- TELLIGENCE», 2019.

DS/MPBA – Data Science/Predictive Models for Biomedicine and Environment

xxxx.xxx.xx xxxxxxx.xxx.xx

Responsabile: Xxxxxxxx Xxxxxx

1. Sommario

L’Unità sviluppa le attività di Data Science come competenza centrale di AI per FBK attraverso i modelli di machine learning e deep learning, realizzando opportunità ap- plicative in big data e analisi predittive focalizzate sugli obiettivi strategici della Fon- dazione. La ricerca in Data Science offre infatti soluzioni innovative per la salute (es. medicina di precisione), qualità e produzione in industria e agricoltura, sicurezza ambientale e territoriale, sviluppo, reti sociali e infrastrutture pubbliche, permettendo di generare nuove idee che possono cambiare il mondo in modo responsabile e sostenibile e fornendo nuovi strumenti di conoscenza e decisione.

La ricerca di MPBA in Data Science è quindi un punto di innesto delle tecnologie di AI nel mondo reale, con applicazioni interdisciplinari basate su dati complessi, mul- timodali e spesso incompleti, che richiedono lo sviluppo di architetture per AI che permettano ad esperti ed utenti di interagire e interpretare le funzioni di decisione da ottimizzare. L’interpretabilità dei modelli è infatti indispensabile per un impatto reale nella me- dicina di precisione, la manutenzione predittiva, la sicurezza territoriale, il rischio ambientale da cambiamento climatico per salute e agricoltura. Dal punto di vista tecnico, la sfida è invece essere in grado di scalare e distribuire in cloud i servizi di machine learning curando riproducibilità e privacy by design delle nuove applica- zioni di AI. Lo sviluppo teorico ed implementativo si è accompagnato ad azioni spe- cifiche nei domini di salute, agricoltura digitale (e più in generale industria 4.0), co- munità intelligenti e fisica delle alte energie, contribuendo in progetti nazionali e in- ternazionali e attivando azioni sul territorio trentino e nazionale.

MPBA infine ha sostenuto l’impegno di FBK per la formazione di innovatori, specia- listi di data analytics e AI sia attraverso il sostegno alla Laurea Magistrale in Data Science con Università di Trento, sia co-organizzando due progetti interdisciplinari per i giovani: l’edizione 2019 della Scuola WebValley ed il Laboratorio di AI e Inno- vation Design con Artigianelli consolidato in un accordo trilaterale con UniTN.

2. Risultati dell’attività di ricerca

Obiettivi 2019: risultati

È stato rafforzato sia scientificamente che organizzativamente il collegamento tra Data Science e AI, costruendo una suite di strumenti di deep learning e metodi pre-

dittivi in ambienti di dati complessi, multi-modali e in continuo cambiamento e co- struendo un team interdisciplinare, con elementi di interattività, con capacità di upscale e provisioning in cloud. In particolare, in ambito biomedico è stato sviluppato un approccio integrativo diagnostico e prognostico per dati complessi provenienti da diverse sorgenti (es: omics, imaging, tossicogenomica, dati clinici) per l’identifica- zione di traiettorie di patologie tramite metodi predittivi in ricerche di alto interesse clinico.

In dettaglio, sono stati progettati ed implementati nuovi moduli in ambienti deep lear- ning (PyTorch, Keras/tensorFlow, MxNet, FastAI), di sistemi per Upscale e provisio- ning (es: Kubernetes/Docker in cloud Azure) Sono state instaurate collaborazioni scientifiche e opportunità applicative con architetture di Deep Learning per partner scientifici e aziendali di livello mondiale, sviluppo di una azione di Deep Learning e tecnologie quantistiche per Fisica (con CMM, CERN, UniLiverpool e UniTN, con 2 dottorandi e 1 post-doc condivisi ed un Hackathon), è stata consolidata MPBA come centro di competenze nazionale in Data Science interdisciplinare e sono state intra- prese azioni di formazione, recruiting, networking internazionale attraverso la Laurea Magistrale in Data Science (sia con la partecipazione al Comitato di Gestione sia con la docenza di Corsi), le reti data science nazionale/europea (Pycon Data/Euro- SciPython) e la partecipazione di personale MPBA ai Collegi Docenti per le Scuole di Dottorato DISI, DIPSCO, CIBIO.

Per l’aspetto biomedico, ci si è concentrati sull’analisi integrata di fenotipi clinici ad alta precisione con: dati omici (es. DNA, RNA, epigenetica), patologia digitale (es. immagini di immunoistochimica per onco-immunologia), immagini biomediche (es. TAC, PET, RMN), dati clinici da cartelle cliniche elettroniche annotate. Sono prose- guite o sono state instaurate collaborazioni quadro con CRO Aviano, OPBG, Ospe- xxxx Xxxxxxx, CNR Napoli, UniTN/Dipsco su patologie del neurosviluppo, FDA e MAQC Society (SEQC); RIKEN FANTOM6; Fudan University; The Xxxxxx Institute; UniMilano per l’analisi dei dati dallo studio PLIC; industrie farmaceutiche internazio- nali (J&J) e italiane (Dompè). Le attività di ricerca in questo settore insieme alla loro riproducibilità sono state il tema centrale della conferenza internazionale MAQC2019 organizzata da FBK in collaborazione con la MAQC Society. Infine, si è iniziata una collaborazione scientifica con l’Unità DPCS relativa all’introduzione di strumenti avanzati GIS per modelli di epidemiologia.

Per quanto riguarda gli aspetti territorio/lavoro/ambiente, le metodologie di Data Science hanno portato all’applicazione di metodi predittivi, in particolare deep lear- ning, scalabili a big data e su dashboard interattive per applicazioni industriali, so- ciali, e digital agricolture. In particolare, sono stati applicati sviluppati modelli di Deep Learning per big data analytics per azioni di AI per manutenzione predittiva, Preci- sion risk modeling (sicurezza territoriale), Nowcasting spazio-temporale, big data analytics per digital agriculture (progetto Fruitipy con CAVIT e altre espansioni). In dettaglio, ci si è concentrati sullo sviluppo di tecnologie core di ML e Big Data Ana- lytics, con componenti originali di deep learning (es. serie temporali e nowcasting), architettura a microservizi di machine learning, dashboard di interazione, integra- zione con sistemi GIS e WebGIS anche in collaborazione con altre realtà FBK (e.g. data analytics per ottimizzazione copertura rete LORA con OPENIOT).

Si sono ricercate sistematicamente soluzioni per l’integrazione di nuove soluzioni di data science per AI con aziende nazionali (SDF) e locali (DE) in collaborazione con Area Industria 4.0. Con l’Unità ARES si è collaborato al progetto OSMOSE per lo sviluppo di modelli per la predizione della produzione di energia delle centrali idroe- lettriche in flex-market. Sono stati inoltre sperimentati sistemi di logistica in collabo- razione con Area Comunità intelligenti (CAPS) ed EIT (SDN in collaborazione con l’Unità SC-LAB) e di mitigazione del rischio territoriale a livello europeo (H2020 IREACT), con servizi PAT (Nowcasting, Progetto Pascoli con l’Unità RSDE, Progetto PEI Gelate). Per gli aspetti sociali, è stato realizzato il progetto europeo Accept per la geolocalizzazione, analisi e interpretazione dei flussi di parole e discorsi d’odio on line, e il PoC FBK AIOK per la sicurezza nello sci.

È stata infine consolidata l’attività di ricerca in Formazione di specialisti in Data Science e Deep Learning, con particolare attenzione alla formazione di personale junior, attraverso la collaborazione con l’Unità RIS di FBK, nelle iniziative WebValley 2019, Lab FBK@Artigianelli (“AI e Innovation Design”), accordo trilaterale con UniTN (“Nuovi modelli formativi per sviluppare attitudine al cambiamento e innovazione”). Queste attività sono state presentate alla conferenza internazionale TalentSI svoltasi in Slovenia in Ottobre.

Indicatori e risultati misurabili: sintesi

Eccellenza scientifica. Sono stati pubblicati 6 articoli su riviste internazionali peer- reviewed Q1 (settori: data science, machine learning, computational biology), più 1 contributo peer-reviewed alla conferenza internazionale IEEE Conference on Com- putational Intelligence in Bioinformatics and Computational Biology (CIBCB), più un capitolo per il volume Gene Regulatory Networks: Methods and Protocols pubblicato da Springer. È stata inoltre organizzata la Conferenza Internazionale MAQC 2019 ed una Hackathon in collaborazione con Microsoft Azure e l’Università di Liverpool in cui i circa trenta partecipanti hanno utilizzato algoritmi di Deep Learning per la ricerca di eventi rari all’interno di dati dell’esperimento LHCb del CERN.

Impatto su mercato e società

Sono state instaurate nuove collaborazioni per progetti di AI in campo biomedico con CRO Aviano (per pan-cancer e glioblastoma), Ospedale Bolzano (tumore polmone) e Università di Milano (rischio cardiovascolare nell’ambito del progetto PLIC). In area agricoltura/ambiente/energia sono stati acquisiti il progetto triennale Mappiamo su fondi MISE, il progetto biennale MiaRad in collaborazione con XXXXX Xxxxxx Roma- gna ed il progetto H2020 RUBY, tutti con inizio 2020.

Sostenibilità economica

In ambito territoriale, sono state estese al 2020 le commesse FruitiPy (partner Cavit) e Predizione Segno d’Area (partner Dolomiti Energia Trading). È inoltre partita l’atti- vità flagship FBK per l’agricoltura di precisione all’interno della linea Industry 4.0 con MPBA come partner.

3. Pubblicazioni più significative

− Alikadic, Xxxx; Xxxxxx, Xxxxxx; Xxxxx, Xxxxxxxx; Xxxxx, Xxxxxxx; Xxxxx, Xxxxxxxx; Xxxxxxxx, Xxxxxx; Xx Xxxxxxx, Xxxxxxxx; Xxxxxxxxxx, Xxxxxx, The impact of climate change on grapevine phenology and the influence of altitude: A regional study, AGRICULTURAL AND FOREST METEOROLOGY», vol. 271, 2019.

− Xxxxxxx, Xxxxxx; Xxxxxxx, Xxxxxx; Xxxxxxxx, Xxxxx; Xxxxxx, Xxxxxxx; France- scatto, Xxxxxxxxxx; Xxxx, Xxxx; Xxxxxxxxxxxxx, Xxxxx; Xxxxxx, Xxxxxxxx; Xxxxx- xxxxx, Xxxxxx, Evaluating reproducibility of AI algorithms in digital pathology with DAPPER, PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY, vol. 15, n. 3, 2019.

− Xxxxxx, Xxxxxxxx; Xxxxxx, Xxxxxxxx; Xxxxxxxx, Xxxx; Xxxxxxxxx, Xxxxx; Furla- nello, Xxxxxx, MASS-UMAP: Fast and Accurate Analog Ensemble Search in Weather Radar Archives, REMOTE SENSING, vol. 11, n. 24, 2019.

S&T – Security and Trust xxxx://xx.xxx.xx Responsabile: Xxxxxx Xxxxxx

1. Sommario

Per il 2019, gli obiettivi principali dell’UdR Security and Trust (ST) sono stati princi- palmente tre e sono imperniati su altrettanti temi di ricerca ed innovazione: (i) identità digitale, (ii) valutazione del rischio cyber e (iii) sviluppo di soluzioni sicure basate su Block chain/Distributed Ledger. I tre temi sono stati sviluppati da ST all’interno di vari progetti europei come FINSEC (H2020), STAnD e Teichos (EIT Digital), la collabo- razione con IRVAPP nel contesto del progetto bandiera “Cyber security metrics and measures for infrastructures and systems” e il laboratorio congiunto Digimat con IPZS. Le varie attività si sono svolte come pianificato a meno di variazioni minime che non hanno ostacolato il raggiungimento degli obiettivi prefissati; al contrario, si è potuto raggiungere traguardi che non erano stati preventivati come la notifica alla Commissione europea di una soluzione di autenticazione basata sulla Carta d’Iden- tità Elettronica 3.0. I progetti ed il laboratorio congiunto Digimat hanno garantito un elevato grado di autofinanziamento delle attività di ricerca ed innovazione anche grazie alla strategia di allineamento (iniziata nel 2017) tra i filoni di ricerca, i progetti e le collaborazioni di ST. Si ritiene che tale strategia, sia pur complessa e bisognosa di un costante monitoraggio delle attività, sia fondamentale per conciliare l’eccel- lenza scientifica e l’impatto dei risultati in un dominio giovane ed in rapida evoluzione come quello della cyber-security.

Infine, ST e l’UdR RiSING (Robust and Secure Distributed Computing) del centro CREATE-NET hanno avviato alcune attività preliminari di allineamento per la costi- tuzione della nuova linea “Cybersecurity” del centro ICT. In particolare, ST e RiSING hanno condiviso le rispettive competenze e hanno identificato le sfide che saranno al centro delle attività di ricerca e l’innovazione della costituenda linea.

2. Risultati dell’attività di ricerca

Discutiamo i risultati ottenuti da ST rispetto ai tre temi di ricerca definiti nel B&PAA 2019:

(i) Identità digitale.

ST continua le sue attività di ricerca ed innovazione relative all’identificazione (on- boarding degli utenti) ed autenticazione che la hanno caratterizzata sin dalla sua creazione. Nel 2019, le attività sono state svolte nel contesto del progetto H2020 FINSEC, nel laboratorio congiunto Digimat con IPZS, i progetti STAnD e Teichos di EIT Digital ed infine la collaborazione con la start-up Cherry Chain co-locata in FBK nel contesto di una “Legge 6”. In queste attività, si sono ottenuti risultati eccellenti

sia dal punto di vista scientifico che di impatto. Per quanto riguarda i contributi scien- tifici, ST ha definito una soluzione per utilizzare le identità digitali nazionali nella fase di on-boarding degli utenti per un servizio on-line e successivamente permettere a questo ultimo di utilizzare il metodo di autenticazione che ritiene più adatto. Questo contributo permette, da una parte, di riutilizzare gran parte del lavoro di identifica- zione svolto dagli organi degli stati membri europei grazie all’uso di eID card come la Carta d’Identità Elettronica (CIE) 3.0 italiana ed allo stesso tempo di mantenere intatta l’esperienza utente di autenticazione cui il fruitore di un servizio è abituato. Si ritiene che questo tipo di soluzione sia molto interessante per stimolare la formazione del Digital Single Market europeo, stimolando inoltre una nuova forma di partnership pubblico-privato. La descrizione di questo lavoro è stata presentata ad una confe- renza internazionale in sicurezza informatica, i cui atti verranno pubblicati nel 2020. Per quanto riguarda l’impatto, ST (nel contesto del laboratorio congiunto Digimat con IPZS) ha dato un contribuito fondamentale per notificare alla Commissione Europea ed agli altri stati membri una soluzione di autenticazione, integrata nella rete di nodi Europei eIDAS a supporto della portabilità delle identità nazionali, che utilizza la Carta d’Identità Elettronica 3.0 (in data 13 settembre 2019). Grazie a questa attività i cittadini italiani, autenticandosi con la CIE, avranno la possibilità di fruire dei servizi erogati da uno qualsiasi degli stati membri dell’unione ed inoltre di quelli della pub- blica amministrazione italiana; ad esempio, gli studenti trentini possono già utilizzare la piattaforma per l’alternanza scuola lavoro della città di Trento (realizzato grazie alla collaborazione di ST con la linea Digital Society del centro ICT) e, a livello na- zionale, un qualsiasi cittadino accedere ai servizi dell’INPS.

Nel contesto del progetto Teichos (EIT Digital), ST ha sviluppato micro-Id-gym, uno strumento per accrescere la consapevolezza e facilitare il pen-testing di soluzioni per l’autenticazione basate su due degli standard più diffusi (SAML 2.0 e OpenID Connect) per la costruzione di infrastrutture per la gestione dell’identità digitale non solo per le imprese ma anche per la pubblica amministrazione (si pensi per es. a SPID che è basato su SAML 2.0 e per cui è stata da poco proposta da XxxX l’inte- grazione di OpenID Connect per gestire più facilmente l’autenticazione su dispositivi mobili). La prima versione di micro-Id-gym è stata presentata ad una conferenza internazionale per l’educazione in ambito cyber security ed un articolo che lo de- scrive è stato pubblicato in una rivista internazionale del settore. ST ha inoltre svi- luppato mIDAssistant: un plug-in per Android Studio che permette di sviluppare au- tomaticamente il codice da inserire nelle app mobile per le soluzioni di autenticazione che supportano il Single Sign On (SSO) basate sullo standard OpenIdConnect. Il lavoro è stato descritto in un articolo accettato ad una conferenza internazionale in cyber security e la OpenId Fundation2 ha manifestato interesse nello strumento.

(ii) Valutazione del rischio cyber.

Nel contesto della collaborazione tra ST ed IRVAPP supportata dal progetto ban- diera “Cyber security metrics and measures for infrastructures and systems”, si è identificato un insieme di domande da inserire nel ‘Censimento permanente delle

2 xxxxx://xxxxxx.xxx/xxxxxxxxxx/

Istituzioni pubbliche’ dell’ISTAT che ha portato recentemente alla pubblicazione dei risultati relativi al 2017; tali risultatati fotografano, per la prima volta, la postura di sicurezza delle istituzioni pubbliche italiane3. Come discusso nel documento sullo stato di avanzamento delle attività relative al 2019, dopo un rallentamento, le attività con ISTAT (e Banca d’Italia) sono riprese: ST ed IRVAPP stanno lavorando all’inte- grazione di parte dei dati risultanti dal censimento dell’ISTAT (insieme a quelli di Banca d’Italia relativi al settore private) a seguito della riunione che si è tenuta a luglio 2019. Nel mentre, sempre in collaborazione con IRVAPP, si è sviluppata una metodologia per la fusione di dataset pubblici circa gli incidenti di sicurezza. Tale metodologia è stata validata applicandola alle basi di dati disponibili on-line relative agli incidenti in Nord America. Questo lavoro è stato descritto in un articolo accettato ad una conferenza internazionale in computer science ed è stata sottomessa una versione estesa ad una rivista internazionale nello stesso settore.

Oltre alle attività per la valutazione quantitativa del rischio cyber, ST ha sviluppato tecniche per la valutazione qualitativa e l’individuazione di misure di mitigazione del rischio. In particolare, si sono sviluppati due strumenti automatici TLSAssistant e MQTTSA per l’analisi automatica di sicurezza ed il suggerimento di mitigazioni ope- rative per la configurazione dei protocolli di Transport Layer Security (TLS) e di Mes- sage Queuing Telemetry Transport (MQTT), rispettivamente. Il primo assume un’im- portanza per la sicurezza di qualsiasi applicazione su Internet dato che TLS viene sempre più utilizzato per costruire il primo livello di sicurezza su cui costruire gli altri, mentre il secondo è uno dei protocolli più utilizzati per la messaggistica a livello ap- plicativo nell’ecosistema dell’Internet of Things (IoT) che manca di indicazioni (anche di base) per la sua messa in sicurezza. Entrambi gli strumenti sono stati descritti in due articoli che sono stati accettati a conferenze internazionali in cyber security.

Infine, ST ha iniziato a sviluppare tecniche per la valutazione del rischio cyber nell’ambito digital finance nel contesto di vari progetti europei. In Teichos (EIT Digi- tal), ST ha sviluppato strumenti per il testing funzionale e di sicurezza di API che implementano la nuova versione della Payment Service Directive (PDS2) capaci di verificare sia aspetti di sicurezza che di conformità. Tali tecniche sono in corso di integrazione dello strumento micro-Id-gym precedentemente discusso. Una parte delle tecniche sono descritte in un articolo che è stato accettato ad una conferenza internazionale che si avrà luogo nel 2020. In FINSEC (H2020), ST ha iniziato l’inte- grazione di una versione estesa di TLSAssistant capace di verificare la conformità della configurazione dell’istanza del protocollo TLS allo standard PCI-DSS, molto usato per le infrastrutture di pagamento on-line; è in corso di studio la sua integra- zione con uno strumento di risk assessment già integrato nella piattaforma FINSEC per la realizzazione di un processo continuo di valutazione del rischio.

(iii) Sviluppo di soluzioni sicure basate su Block chain/Distributed Ledger

ST ha contribuito a sviluppare un Proof of Concept (PoC) per l’identificazione e la registrazione dei clienti utilizzabile per i servizi finanziari digitali il cui requisito fon-

3 xxxxx://xxx.xxxxx.xx/xx/xxxxx//0000/00/Xxxxxx_XXXXXXXXXX-XXXXXXXXXXX-XXXXXXXXX-

_2017.pdf

damentale è l’integrazione con un’infrastruttura basata su Distributed Ledger Tech- nology per la firma e l’esecuzione di smart contract nel contesto di una “Legge 6” in collaborazione con la start-up Cherry Chain, co-locata in FBK. L’idea alla base del PoC è stata quella di investigare l’utilizzo di identità rilasciate da pubbliche ammini- strazioni come SPID o la CIE 3.0 per l’identificazione “sicura” del cliente e di aggan- ciare tale processo all’esecuzione di uno smart contract su DLT/Block Chain per la creazione del rapporto con il cliente. L’utilizzo dell’identità digitale CIE o SPID è fon- damentale per abbattere i tempi di acquisizione dei dati del cliente grazie alla possi- bilità di recuperare tali informazioni dal profilo utente associato all’identità.

ST ha inoltre creato un prototipo basato su Hyperledge Fabric (la Distributed Ledger Technology di IBM) per la gestione del controllo degli accessi in ambito sanitario. Questo problema è molto complesso poiché, spesso, la privacy e la safety dei pa- zienti sono forze opposte; per alleviare la tensione, il prototipo offre la possibilità di applicare regole di controllo degli accessi semplici con la possibilità di tracciare con precisione ed in maniera immutabile le decisioni, permettendo di risolvere eventuali dispute ex-post con tecniche di auditing, supportate dall’elevato grado di integrità offerto da una soluzione DLT/Block Chain.

A complementare il quadro sopra descritto, ST ha realizzato le seguenti attività:

− Organizzazione del workshop “Sicurezza, cybersicurezza e dati nell’Unione eu- ropea” nel contesto del progetto Xxxx Xxxxxx BESEC e del progetto FINSEC (H2020), in collaborazione con ISR, il 28 e 29 giugno 20194.

− Organizzazione del 1st International Workshop on Security for Financial Critical Infrastructures and Services (FINSEC) co-locato con European Symposium on Research in Computer Seciroty (ESORICS), Lussemburgo, 27-28 settembre 20195.

− Relazione invitata (di Xxxxxx Xxxxxx) dal titolo “Cyber security and compliance in the fintech and banking sector” alla Conference on Security and Money Flows in the European Union, Banca d’Xxxxxx, Xxxx, 00 ottobre 20196.

− Insegnamento (da parte di Xxxxxx Xxxxxx) del corso “Introduction to Computer and Network Security” per triennale e magistrale al DISI di Trento.

− Lo studente Xxxxxxxx Xxxxxxxxx che ha condotto le attività di tirocinio e tesi di laurea triennale nel laboratorio condiviso Digimat con IPZS è risultato vincitore (terzo posto) del premio Clusit Tesi di laurea con la tesi dal titolo “Multi-Factor Authentication through Push Notification and NFC-enabled Identity Card”7.

4 xxxxx://xxx.xxx.xx/xx/xxxxxx/xxxxxx/00000/xxxxxxxxx-xxxxxxxxxxxxxx-x-xxxx-xxxxxxxxxx-xxxx- pea-2019/

5 xxxxx://xxxxx.xxxxxx.xxx/xxx.xx/xxxxxx00

6 xxxx://xxxxx.xx.xxxxx.xx/xx-xxxxxxx/xxxxxxx/xxxxx/00/0000/00/Xxxxxxxxx-00-00-xxxxxxx.xxx

7 xxxxx://xxxx.xxxxxx.xx/xxxxxxxxx.xxx

3. Pubblicazioni più significative

− Xxxxxx Xxxxxxxx, Xxxxx Xxxx, Xxxxxx Xxxxxx, Xxxxxxx Xxxxxxx, Xxxxx Xxxxx. MQTTSA: A Tool for Automatically Assisting the Secure Deployments of MQTT Brokers. In 2019 IEEE World Congress on Xxxxxxxx, XXXXXXXX 0000, Xxxxx, Xxxxx, July 8-13, 2019: pp. 47-53.

− Xxxxxxxx Xxxxxxx, Xxxxxx Xxxxxx, Xxxxxxx Xxxxxxxxxxxx, Xxxxxxx Xxxxx. Learning from Others’ Mistakes: An Analysis of Cyber-security Incidents. Proceedings of the 4th International Conference on Internet of Things, Big Data and Security, IoTBDS 0000, Xxxxxxxxx, Xxxxx, Xxxxxx, May 2-4, 2019: pp. 299-306.

− Xxxxxxxxx Xxxxxxxx, Xxxxxx Xxxxxx, Xxxxx Xxxxxxxxxx. Lost in TLS? No More! As- sisted Deployment of Secure TLS Configurations. Data and Applications Secu- rity and Privacy XXXIII - 33rd Annual IFIP WG 11.3 Conference, DBSec 2019, Proceedings. Lecture Notes in Computer Science 11559, Springer 2019: pp. 201-220.

CMM – Centro Materiali e Microsistemi

CMM – Centro Materiali e Microsistemi

xxxx://xxx.xxx.xx/ Direttore: Xxxxxxxxx Xxxxx

1 Sommario

Il 2019 del CMM offre un bilancio molto positivo con risultati ancora in crescita nell’ambito delle proprie attività caratteristiche e del contributo alla strategia di FBK nel suo complesso. Per quanto riguarda la crescita di know-how, che rimane il dato essenziale per il CMM, in quanto il successo nelle nostre varie attività si fonda sul prestigio internazionale, questo viene confermato dall’alta qualità delle pubblicazioni e dall’aumento della presenza del centro in ambiti di ricerca di frontiera sui temi di riferimento. Il CMM conserva una posizione di leadership mondiale (e.g. sensori in- novativi per fisica delle alte energie, di singolo fotone per applicazioni sia scientifiche che industriali, MEMS e Bio-MEMS, energie rinnovabili ecc…) sia nella ricerca in dispositivi innovativi, sia nella fornitura, ad esperimenti di Big Science, di tecnologia state-of-the-art. La ricerca si appoggia, oltre che sulla competenza e talento dei ri- cercatori, sulle infrastrutture: il miglioramento delle Clean Rooms con l’adozione di sofisticati macchinari per fabbricazioni di dispositivi alla nanoscala e basato su fondi infrastrutturali FESR è stato completato tra agosto e novembre con ripartenza delle attività alla fine del 2019. Con l’acquisizione di esperienza e sviluppo di ricette inno- vative la nuova clean room offrirà grandi opportunità per dispositivi e sensori intera- mente nuovi. Alla fine del 2018 è stato annunciata dalla Commissione Europea l’ap- provazione di un Importante Progetto di Interesse Comune Europeo (IPCEI) in cui è parte FBK-CMM. La Commissione europea ha ritenuto che il progetto integrato pre- sentato da Francia, Germania, Italia e Regno Unito a favore del supporto statale alla ricerca e all’innovazione nella microelettronica, in quanto “tecnologia abilitante fon- damentale”, possa essere sostenuta con aiuti di Stato dell’UE in forza del suo co- mune interesse europeo. Nel corso del 2019 si sono compiuti i passi necessari rela- tivi all’erogazione dei fondi ed alle modalità per il loro impiego per il bando delle gare di acquisizione di nuovi e sono stati (da settembre 2019) istituiti i gruppi di lavoro per la definizione dei macchinari che andranno a completare la dotazione delle clean rooms per i processi di integrazione verticale (3D vertical integration) su cui la pro- posta IPCEI è incentrata. La competitività del CMM ne uscirà ulteriormente rafforzata sui temi delle tecnologie quantistiche (QT) e dei sensori di avanguardia.

I laboratori congiunti di cui fa parte il CMM hanno raggiunto importanti e riconosciuti risultati. Il laboratorio con IPZS è in scadenza ma verrà rinnovato avendo soddisfatto pienamente le attese della Zecca dello Stato che continuerà con investimenti signi- ficativi su questo laboratorio.

Nell’ambito del laboratorio congiunto con UniTN e CNR sulle Quantum Technologies (Q@TN), il CMM contribuisce con le proprie competenze per lo sviluppo di dispositivi e sistemi. Queste sono riconosciute come uno dei motori dello sviluppo scientifico

ed industriale nel prossimo futuro e rappresentano una sfida scientifica e tecnologica strategica per FBK, che mette in atto ricerca interna e collaborazioni con istituti sia nell’ambito di Q@TN che Europeo. Q@TN è finanziato dalla PAT e da CARITRO ed è partito a marzo 2018 con l’assegnazione in gestione all’Università di Trento dei fondi allocati. Nel 2019 FBK si è posizionata rispetto alle QT con attività proprie (svi- luppo di dispositivi fondamentali per la ricerca in circuiti quantistici), portando avanti un progetto di successo nel primo bando della flagship QT (in anticipo sulla partenza della flagship nel 2020) per lo sviluppo di generatori di numeri casuali in vista della generazione di chiavi indecrittabili per comunicazione sicura e con lo sviluppo di sensori di singolo fotone per microscopia quantistica. Il Centro MM ha anche predi- sposto un laboratorio per lo studio di difetti cristallini nel diamante (oggetto di uno dei temi di ricerca supportati da Q@TN) che è un ambito di grande potenziale scien- tifico e tecnologico (e.g. generazione di quantum bits a temperature non-criogeni- che). Le nuove macchine acquisite consentiranno azioni di ricerca ancora più efficaci su questi temi.

Gli elevati livelli di competitività del centro possono essere mantenuti con investi- menti sul personale e lo stimolo alla circolazione delle idee e dei temi scientifici fra la base di ricercatori e con il graduale aumento delle opportunità per ottenere risultati visibili. In questo senso, il centro, oltre ai grandi investimenti abilitati del FESR a dall’IPCEI, effettua investimenti di taglia più modesta ma mirati alla crescita dell’effi- cacia e visibilità della ricerca (e.g. la creazione di un laboratorio di ottica e fotonica integrata che consenta l’esecuzione di esperimenti e misure di nostri dispositivi in autonomia).

Questi risultati di valore scientifico sono stati ottenuti anche nell’ambito di uno sforzo di innovazione ancora in crescita. I proventi da azienda si mantengono su livelli molto elevati.

Inoltre, in linea con una delle missioni istituzionali del centro e di FBK, le azioni in- traprese dal CMM nel 2019 rispetto al territorio sono state di valore sia per le imprese con cui si è collaborato sia per quanto riguarda il contributo alla formazione secon- daria, di laurea e post-laurea. In sostanza, nel campo della ricerca, delle infrastrut- ture, delle relazioni industriali e delle relazioni con il territorio il centro ha consolidato il proprio impatto confermando la vocazione per una visione di lungo termine che combina l’aumento della conoscenza con l’autofinanziamento e il supporto al territo- rio e all’ambiente locale.

2 Risultati dell’attività di ricerca

I risultati delle attività di ricerca sono riportati in maggior dettaglio di seguito, nei rapporti delle singole Unità. In generale il 2019 ha visto un risultato molto buono nell’andamento delle pubblicazioni, sia in numero che qualità (con oltre il 35% in Q1), confermando in pieno l’ottimo risultato del 2018.

L’andamento dell’autofinanziamento è positivo e in linea con gli ambiziosi obiettivi stabiliti al momento della pianificazione. Si sottolinea la diversificazione delle entrate, con ricavi ben distribuiti fra commesse private, progetti Europei e altre agenzie pub- bliche (INFN, ASI, …).

Nel 2019 il CMM ha avuto un buon numero di progetti con industrie locali, tra cui 8 progetti finanziati tramite L. 6 (con 2 di questi partiti nel 2019) per un valore com- plessivo di oltre 1.3 M€, sottolineando il costante ed apprezzato supporto del CMM all’economia locale. Sono stati inoltre sottomessi nel corso del 2019 ulteriori 4 pro- getti legge 6 ancora in fase di valutazione.

La produzione di proprietà intellettuale è aumentata generando un aumento signifi- cativo dei costi relativi. I brevetti rivestono un ruolo importante nei rapporti con aziende, specie di grosse dimensioni e per collaborazioni di contenuti tecnologici di frontiera e con elevata concorrenza internazionale. I costi sono comunque incremen- tali con la crescita del portafoglio brevetti. Se questo aumento dei brevetti rappre- senta un dato positivo, rimane aperto il nodo del loro sfruttamento ottimale per rea- lizzare introiti e permettere la continuazione della politica di brevettazione che altri- menti non sarebbe sostenibile sul medio termine.

ARES – Applied Research on Energy Systems

xxxx://xxxx.xxx.xx/ Responsabile: Xxxxx Xxxxx

1. Sommario

Lungo il 2019 l’Unità ARES ha rafforzato la propria attività nei temi strategici e prio- ritari di idrogeno e pile a combustibile, oltre ad aver messo delle buone basi per l’ampliamento dell’attività sul solare termico e le batterie, quest’ultima attraverso la preparazione di una progettualità IPCEI. Le attività sono strutturate sia su progetti che su consulenze con aziende partner, confermando una attività di medio lungo termine. Lungo il 2019 XXXX ha registrato una serie di successi, che confermano una copertura dell’autofinanziamento per i prossimi 3 anni e una focalizzazione sugli obiettivi strategici inclusi nel Piano Esecutivo pluriannuale 2018-2020. È confermato l’elevato rate di successo su proposte H2020, con 3 successi su 3 proposte nella call FCH JU 2019, e un aumento significativo nelle commesse di consulenza diretta con aziende, mantenendo un posizionamento scientifico e strategico a livello inter- nazionale.

ARES lega la propria attività a quanto identificato all’interno del Piano Strategico 2018-27 e del Piano Esecutivo 2018-20. Nel primo, in una prospettiva di medio-lungo termine, XXXX sostiene la tematica di sviluppo di dispositivi e metodi per la genera- zione, lo stoccaggio e la distribuzione a basso impatto ambientale di energia. Questo in ottica della sostenibilità energetica, di sistemi e soluzioni rispettose dell’ambiente e della qualità della vita, con soluzioni a minor impatto sulla salute e sui livelli di inquinamento ambientale.

L’attività di XXXX si è concentrata e ancor più si svilupperà nel contesto delle tec- nologie per la flessibilità del sistema energetico con l’obiettivo di raggiungere gli obiettivi posti a livello Europeo e Internazionale nel contesto della decarbonizza- zione. In questo, i temi degli accumuli elettrici e del vettore idrogeno risultano priori- tari, collegati allo sviluppo delle reti energetiche (elettrica e gas). Allo stesso tempo XXXX si sta muovendo per estendere il potenziale di collaborazione con le aziende nel territorio dell’innovazione e dello sviluppo tecnologico, in sinergia con altri partner territoriali quali Trentino Sviluppo e l’Università di Trento, in particolare nel contesto del Progetto Manifattura e in relazione allo sviluppo dei TESSLabs. XXXX si identi- fica come il partner chiave per affrontare temi di sviluppo altamente specifici nel con- testo dell’energia. In questo, ricadono le collaborazioni che legano XXXX a diverse Unitàdi ricerca di FBK, in primis FMPS e MNF per lo sviluppo e la caratterizzazione di materiali avanzati, e con numerose realtà del CIT sullo sviluppo e introduzione nel contesto dei sistemi energetici di soluzioni e tecnologie legate all’AI (e.g. controlli avanzati, machine learning e nowcasting). Il punto di incrocio che XXXX riesce a dare, multidisciplinare con lo sguardo all’integrazione di sistema, è quasi un unicum

nel panorama nazionale e catalizza sempre più la collaborazione diretta con l’indu- stria.

Nel 2019 XXXX ha consolidato la propria azione nelle partnership strategiche con SOLIDpower, Green Energy Storage (GES) su celle a ossidi solidi e batterie a flusso, e con vari stakeholder sul tema dell’idrogeno: Alstom sul ferroviario a idrogeno, SNAM, per l’interesse alla flessibilità e alla decarbonizzazione delle reti gas, SAPIO sul posizionamento strategico dell’azienda nel settore idrogeno. Prosegue inoltre l’attività nell’ambito delle reti e microreti, consolidando attività progettuali in questo contesto specifico principalmente attraverso progetti finanziati (e.g. OSMOSE, STARDUST, SMART ALTITUDE, COMESTO, consulenza SNAM).

Per altra parte, XXXX ha continuato a fornire supporto al territorio e all’industria nell’ottica del “solution provider”. La scelta dei temi della ricerca è stata identificata per la loro presenza nelle strategie sia territoriali (Provincia di Trento e Smart Spe- cialization Energia), sia Nazionali (Piano Nazionale di Ricerca su Energia) che Eu- ropee (Horizon 2020 e piattaforme tecnologiche di sviluppo). A tutti i livelli menzio- nati, l’Unità XXXX partecipa con rappresentanza e ruoli di rilievo, confermando la presenza di L. Crema come CT leader del Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking e alla partecipazione al Consiglio Direttivo di H2IT in qualità di Vicepresidente. ARES è nell’ETIP Batteries Europe e inserito nel gruppo di lavoro di due progetti IPCEI in fase di costruzione, su BATTERIE e IDROGENO. Ad oggi ARES collabora con molti attori importanti nel contesto energetico quali SNAM, TERNA, RTE, EDF, ENEL, ALSTOM, SHELL, ENGIE, ENEA, CEA, FRAUNHOFER, IMDEA ENERGY, DOLO-

MITI ENERGIA, in una rete estesa di collaborazioni di ricerca e innovazione.

2. Risultati dell’attività di ricerca

Lungo il 2019 l’attività dell’Unità ARES si è concentrata nei progetti attivi, come indi- cato nel documento di programmazione. Tra questi, le attività a maggior effort sono state CH2P, l’attività di supporto e consulenza a Green Energy Storage, per il pro- getto Greenersys, quindi Inship, Stardust, Osmose e Smart Altitude e Hycare. Sono state inoltre completate alcune consulenze strategiche con SNAM e SAPIO. Oltre ai progetti attivi si sono iniziate a programmare ulteriori attività e a fare studi interni all’Unità sulle attività di frontiera da portare avanti nella prossima fase di sviluppo, sia per quanto riguarda allestimenti sperimentali nei laboratori che l’attività sui nuovi prossimi progetti a bando. Qui di seguitò sono riportati i dettagli specifici sulle prin- cipali attività di ricerca:

− Idrogeno. Nell’ambito della ricerca sul settore idrogeno, lungo il 2019, XXXX ha supportato la realizzazione delle strategie di controllo e dell’analisi Hazop per il sistema CH2P, per la produzione di idrogeno e elettricità da metano tramite celle a ossidi solidi, in partnership con le aziende coinvolte: SOLIDpower, HYGEAR e SHELL. Al progetto CH2P si è inoltre aggiunta, per il 2020, la coor- dinazione del progetto SWITCH, che evolverà la stessa tecnologia in modalità reversibile, con produzione di idrogeno prevalentemente verde tramite la mo- dalità elettrolisi e sempre assicurata da metano, integrando in questa la moda-

lità CH2P. L’impatto ricadrà in tutte le soluzioni distribuite, a supporto della mo- bilità a idrogeno, delle applicazioni stazionarie fino al livello di bilanciamento delle reti. È stato avviato il progetto HYCARE, sullo sviluppo di un sistema di accumulo idrogeno in materiali a stato solido. È stato sviluppato inoltre un test per l’uso diretto di ammoniaca nelle celle di SOLIDpower, con impatto poten- ziale nel settore navale e industriale e nell’uso dell’ammoniaca come carrier energetico ad alta densità. Questa attività abilita FBK nella preparazione di una proposta di progetto nella call FCH-JU 2020. Nel contesto delle nuove proget- tualità, XXXX inoltre partecipa alla messa in campo del progetto IPCEI Hydro- gen Technologies and Systems, con una previsione di budget coinvolto molto rilevante;

− Batterie a Flusso. XXXX sta sviluppando una strategia e un coinvolgimento più ampi nel contesto delle batterie, e nello specifico delle batterie a flusso. In quest’ultimo settore vi è la collaborazione strategica con Green Energy Storage, azienda nata e incubata all’interno di FBK. Con l’azienda continua la collabora- zione all’interno del progetto Greenersys. GREENERSYS prosegue le attività di sviluppo della batteria a flusso basata su AQDS e Bromo. Lungo il 2019 il principale risultato è relativo allo sviluppo di una nuova soluzione di cella, inte- grando elementi innovativi relativi alle piastre bipolari, alla gestione della fluido- dinamica, a nuovi componenti di membrane e elettrodi, a una configurazione solida dal punto di vista della meccanica di sistema. Questa tecnologia permette di aumentare l’autoconsumo e l’uso di fonti rinnovabili, per applicazioni stazio- narie e a supporto delle reti di distribuzione, anche in un contesto collegato alla mobilità sostenibile, con l’abilitazione della ricarica rapida di veicoli elettrici. Nel settore batterie, XXXX ha messo in campo una proposta di Project Portfolio nel progetto IPCEI Batteries, che è arrivato a pre-notifica da parte del Ministero dello Sviluppo Economico a novembre 2019. Lungo il 2020, il progetto dovrebbe arrivare ad approvazione completa da parte della Commissione Europea e abi- litare un finanziamento importante in FBK sull’attività di ricerca, sviluppo e in- novazione nel settore specifico. ARES è inoltre entrata nella piattaforma Euro- pea ETIP-Batteries Europe, oltre che essere collegata all’iniziativa di progetto Europeo Flagship Batteries 2030+;

− Solare a concentrazione. Nel 2019, XXXX ha completato la fase di messa in servizio progressiva per il sistema Stirling Dish installato a Rovereto in prossi- mità dell’ITI Marconi, in una collaborazione con l’RSE di Milano e con ES e FMPS. Su questa tecnologia si prevede lungo il 2020 lo sviluppo di nuove atti- vità legate all’uso di radiazione solare ad alta concentrazione per nuovi processi legati ai combustibili solari e a all’idrogeno. All’interno del progetto INSHIP, FBK ha studiato nuove soluzioni per il tracking della radiazione basati su materiali a memoria di forma e accumulo di energia termica innovative ricevitori solari sot- tovuoto e materiali a cambio di fase (PCM). Queste soluzioni vedranno lo svi- luppo di pubblicazioni e/o brevetti lungo il 2020, assieme ai partner dell’Univer- sità di Evora (Portogallo);

− Progetti Lg. 6, progetti di ricerca industriale. XXXX è coinvolta in progetti Lg. 6 con aziende sul fronte della ricerca industriale: ECONIT (Xxxxxxxx Xxxx) e

GREENERSYS (GES), più altri due, in fase di avvio all’inizio 2020, MOSCA (SOLIDpower) e RIPLAID (Life Energy). In questo quadro, XXXX ha avviato una fase di attività strategica con Trentino Sviluppo, avviando una fase di col- laborazione e coordinamento maggiore sia nell’azione di attrazione sul territorio di aziende nel Green tech verso il Progetto Manifattura che nella proposta di competenze e infrastrutture per l’avvio di attività di consulenza, progetti o colla- borazioni. Lungo il 2019 si è completata la fase di progettazione dei laboratori Tesslab che, all’interno del Progetto Manifattura stesso, svolgeranno attività di consulenza per le imprese del settore green tech in tre ambiti prioritari e con l’ausilio di cinque laboratori di supporto;

− Attività legate al territorio locale e agli scenari energetici: lungo il 2019 XXXX ha fornito supporto a ITEA e a DOLOMITI ENERGIA nel progetto Stardust, svi- luppando il progetto dell’impianto geotermico per le torri di Madonna Bianca. Si tratta del progetto geotermico più grande nella Provincia di Trento, caratteriz- zato da 58 sonde da 200 metri e con uno sviluppo lineare totale pari a 11.600 metri. Lungo il 2019 è stata avviata la fase di analisi del potenziale geotermico mediante carotaggi dedicati e la fase di progetto esecutivo preliminare alla rea- lizzazione dell’impianto stesso. Oltre a questo, XXXX ha fornito supporto al PEAP, Piano Energia Ambiente della Provincia, al 2030, mediante lo sviluppo degli scenari per raggiungere gli obiettivi territoriali al 2030. Xxxxx Xxxxx ha par- tecipato al FORUM RICERCA PAT tra i 15 esperti, portando proposte sul tema dell’energia e dell’idrogeno per il territorio Trentino. XXXX ha supportato il Co- mune di Borgo nella fase di avvio dell’iniziativa Hydrogen Valley locale, a cui seguirà lungo il 2020 la fase di sviluppo del Master Plan. XXXX ha coordinato i tavoli per lo sviluppo del nuovo Piano Strategico Italiano di Mobilità a Idrogeno, svolto all’interno di H2IT, l’Associazione Italiana dell’Idrogeno;

− Collaborazioni industriali: l’Unità ARES lungo il 2019 ha sviluppato relazioni con molte aziende, sia contestuali al territorio trentino che collocate in ambito na- zionale / internazionale. In particolar e la relazione con grandi aziende è stata di particolare rilievo. Tra queste quella con SNAM, in una relazione di consu- lenza sul quadro di posizionamento nel settore idrogeno per il gruppo, con ENEL Distribuzione all’interno del progetto COMESTO, finanziato nel bando PON MIUR, focalizzato sul tema delle nano e micro-reti energetiche e degli accumuli di energia, con Engie, GKN all’interno del progetto HYCARE sull’ac- cumulo di idrogeno in stato solido, finanziato da FCH JU. Continuano le rela- zioni con SHELL e SOLIDpower (CH2P e nel 2020 nella fase di avvio di SWITCH e MOSCA), Green Energy Storage, Terna (H2020-OSMOSE), Dolo- miti Energia (Hydro Dolomiti Energia, Dolomiti trading e SET Distribuzione, in STARDUST e OSMOSE), con Sorgenia (consulenza di due diligence su azienda Belga) e SAPIO (attività di consulenza sul posizionamento strategico nel settore produzione di idrogeno), RSE, EDF (Smart Altitude), ALSTOM e RFI (piano fattibilità treni a idrogeno in Toscana e nel contesto nazionale);

− Sinergie con il sistema Trentino della ricerca: XXXX è impegnata a collaborare con il sistema della ricerca in Trentino. Con l’Università di Trento sono attivi un PhD (Xxxxxx Xxxxxxx, DII), e si sono svolte 2 tesi di Master (Xxxxxxx Xxxxxxxxx

e Xxxxxx Xxxxxxx con Prof. Grigiante, DICAM. Uno dei tesisti è entrato a far parte del team ARES). Con Xxxx. Xxxxxxx Xxxxxxxx è attiva la relazione per la prepa- razione dei laboratori alla Manifattura Domani, con i Xxxx. Xxxxx Xxxxxx e Mau- rizio Fauri è attiva la collaborazione per il PEAP, Piano Energia e Ambiente della Provincia di Trento. In questo contesto la collaborazione è estesa alla FEM, al gruppo BER guidato da Xxxxxx Xxxxxxxxx. Con HIT è attiva la relazione per valorizzare il trasferimento delle innovazioni di XXXX, in particolare di due brevetti sulle tecnologie solari;

− Start-up: ARES è in una azione di co-sviluppo della tecnologia delle batterie a flusso con Green Energy Storage. In questo contesto sono coinvolte tre Unitàdi ricerca: oltre ad ARES, FMPS ed ES. L’azienda svolge attività all’interno di FBK, parte presso gli uffici e laboratori in Via alla Cascata, parte presso i laboratori Labssah. Lungo il 2019 l’azienda ha avviato una fase di insediamento presso l’Edificio Botti del Progetto Manifattura, che dovrebbe divenire esecutiva lungo il 2020;

− Innovation Labs: nel 2018 si è reso operativo il laboratorio congiunto FBK – SOLIDpower sulla produzione di idrogeno tramite tecnologie a ossidi solidi. Il laboratorio è stato utilizzato per le attività di CH2P. Nel 2019 inoltre si è com- pletata la fase di progettazione dei TESSlabs, laboratori di innovazione e servi- zio alle imprese previsti al Progetto Manifattura e gestiti all’interno di un accordo quadro da Trentino Sviluppo, FBK e UNITN. Lungo il 2020 ne è prevista la rea- lizzazione;

− Collaborazioni con Università: oltre alla relazione con l’Università di Trento già citata, XXXX ha un PhD condiviso con l’Università La Sapienza di Roma, con il Xxxx. Xxxxxx Xxxxxxx, sul tema dei ricevitori volumetrici solari. In questo conte- sto è attiva la collaborazione scientifica con IMDEA Energy di Madrid. XXXX ha inoltre ospitato uno studente Master dell’EPFL, Xxxxxxx Xxxxxxxx (seguito dal prof. Xxx Xxx Xxxx), che ha svolto una tesi di laurea sul tema dell’uso diretto dell’Ammoniaca nelle celle a ossidi solidi. Nel contesto del progetto INSHIP, XXXX ha svolto mobility in-out con la Plataforma Solar de Almeria, con l’istituto greco CRES e con l’università turca METU. Xxxxxx Xxxxxxx, Phd in ARES , ha svolto una mobility di due mesi presso il Fraunhofer ICT di Stoccarda, attivando una collaborazione sul tema delle batterie a flusso. All’interno dei progetti attivi vi sono numerose relazioni con Università e Istituti di Ricerca. Tra questi, EPFL e DLR in CH2P, ENEA, CNR, UNIFI, UNIPA e UNINA Xxxxxxxx XX in INSHIP;

− Eventi di alto profilo: XXXX ha organizzato un workshop all’interno della Green Week Trento 2019, con un panel sul tema dell’Idrogeno e delle applicazioni future, partecipato da dirigenti di ALSTOM ferroviaria, SNAM, SAPIO, SOLID- power e il Ministero dello Sviluppo Economico. Oltre a questo, nell’evento sull’idrogeno a Borgo Valsugana del 14 dicembre 2019, sono intervenuti un of- ficer dell’FCH JU Europeo, di SNAM, ENVIPARK TORINO, IIT Bolzano, AL- STOM ferroviaria, oltre a Trentino Sviluppo e all’Assessore Spinelli. Xxxxx Xxxxx è intervenuto in qualità di moderatore all’evento Hydrogen Challenge, organizzato da SNAM a Roma il 10 e 11 ottobre 2019, e invited keynote speaker a European Fuel Cell Conference 2019 (Napoli).

Relativamente agli indicatori sui settori di monitoraggio, si riportano qui di seguito i numeri di quanto raggiunto nel 2019.

Eccellenza scientifica

Lungo il 2019, XXXX ha partecipato a 3 pubblicazioni Q1 (si veda lista sotto), oltre ad aver contribuito su altre 5 pubblicazioni peer reviewed e a un capitolo di un libro (Xxxxx Xxxxx in “Generation H”, di X. Xxxxxx (CEO Snam) – (Mondadori)

Nel corso del 2019 XXXX ha organizzato due eventi principali: la sessione del Fe- stival della Green Economy 2019 e l’evento sull’Idrogeno in Valsugana il 14 dicem- bre 2019.

XXXX ha partecipato a vari congressi internazionali tra cui EFCF2019 (Lucerna), IFBF2019, Batteries2019 e EFC2019 (Napoli), oltre a vari altri eventi quali The Hydrogen Challenge (Roma) e Gli Stati Generali dell’Energia in Italia (Roma).

Impatto su mercato e società

Nel 2019 è stato sviluppato il Piano Energia e Ambiente della Provincia di Trento al 2030, in fase di finalizzazione nel corso del 2020. Nel 2019, XXXX ha coordinato l’Unità Formativa 4 della Scuola di Alta Formazione Professionale di Villazzano.

Xxxxx Xxxxx è Committee Leader della piattaforma Europea dell’Idrogeno, il Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking e Vicepresidente dell’Associazione Italiana dell’Idrogeno e delle Pile a Combustibile, H2IT.

Sostenibilità economica

Lungo il 2019 XXXX mantiene l’obiettivo di una quota di autofinanziamento superiore all’80%. La copertura progettuale è buona nei prossimi 3 anni grazie ai nuovi progetti finanziati nel 2019. XXXX ha proposto 2 progetti nella Call FCH JU 2019, con l’ag- giudicazione di entrambi, di cui uno da coordinatore. Un terzo progetto è stato pro- mosso verso l’Unità di ricerca del CIT, MPBA. Anche in questo caso la proposta è andata a buon fine.

3 Pubblicazioni più significative

− “Investigating the Optical Properties of a Laser Induced 3D Self‐Assembled Carbon–Metal Hybrid Structure” Butt M.A., Xxxxxx A.C., Xxxxxxxxxx M., Xxxxx T., Xxxxxxx L., Xxxxxxx X., Xxxxxx P., Xxxxxx Y., Xxxxxxx X., Xxxxxxxx A., Ban- zer P., Xxxxxx G. Xxxxx, 2019, 15 (18), 11900512, /Q1 (scimago)/ IF 10.856.

− “Colloidal crystals based portable chromatic sensor for butanol isomers and wa- ter mixtures detection”, Opt. Mater. (Amst)., X. Xxxxxxxxx, X. Xxxxxxx, xx.xx. vol. 90, pp. 152–158, Apr. 2019. /Q1/Q2 (scimago)/ IF 2.0.

− “Development of MEMS MOS gas sensors with CMOS compatible PECVD in- ter-metal passivation”, B. Xxxxxx, X. Xxxxxxx, X. Xxxxxxx et al., Sensors Actuators B Chem., vol. 292, pp. 225–232, 2019./ Q1 (scimago) / IF 6.4.

MST – Microsystems Technology

xxxx://xxx.xxx.xx/

Responsabile: Xxxxxxx Xxxxxxxxxx

1. Sommario

Le attività dell’Unità di ricerca MicroSystems Technology (MST) si sviluppano nell’ambito della realizzazione di dispositivi microfabbricati e sensori che hanno un potenziale applicativo in molte aree scientifiche (x.xx. biotecnologie, settore biome- dicale), della fisica (e.g. bolometri) e dell’ingegneria (p. es. ICT e telecomunicazioni, spazio). Nell’Unità di ricerca è presente una significativa massa critica di compe- tenze, specialmente nel settore delle tecnologie dei MEMS, della microfluidica, della sensoristica, che hanno costituito un fattore essenziale per poter sviluppare sistemi e dispositivi su traiettorie di maggiore impatto. Nel 2019 sono state sviluppate mag- giori capacità nella progettazione e realizzazione di sistemi integrati di interesse in- dustriale e sono state ampliate le conoscenze su materiali piezoelettrici e semicon- duttori organici per lo sviluppo di dispositivi innovativi per potere accedere a nuove opportunità e di attuare maggiori interazioni con tematiche legate all’ICT dove le co- noscenze presenti all’interno dell’Unità di ricerca possano trovare una ulteriore rica- duta. In estrema sintesi, nel 2019 l’Unità di ricerca ha mantenuto un livello di eccel- lenza scientifica più che buona: più di 10 lavori sono stati accettati da riviste con impact factor superiore a 3 e da conferenze internazionali di rilievo nei settori di competenza dell’UdR. Gli interventi hanno riguardato partecipazioni su invito come speaker, in comitati scientifici (IEEE Sensors 2019, Transducers 2019, MicroMa- chine Summit) e nell’organizzazione di scuole di formazione superiore (AQUA- SENSE 2019 Summer School, Trento 25-27 Settembre 2019). Per quanto riguarda il reperimento di fondi, oltre alla continuazione di alcune commesse già in corso, sono stati acquisiti:

– un nuovo progetto Europeo (ITN-MSCA-INTUITIVE) “INnovative Network for Training in ToUch InteracTIVE Interfaces” con lo scopo di sviluppare approcci innovativi per la sensoristica tattile;

– il rinnovo di un contratto di collaborazione triennale con l’Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato. Dopo uno studio di fattibilità è iniziata la fase di fabbricazione dei dispositivi previsti. Il contratto ha consentito all’Unità:

i.) di proporre 5 posizioni triennali per giovani ricercatori che svilupperanno at- tività di ricerca nei settori dei semiconduttori organici, delle antenne riconfi- gurabili e RFID e dei sistemi integrati per il controllo di sensori.

ii.) di acquisire strumentazione di ultima generazione per deposizioni di mate- riali tramite ink jet printer, per lo sviluppo di transistor e diodi basati su semi- conduttori organici.

2. Risultati dell’attività di ricerca

Per quanto riguarda i risultati su obiettivi operativi, in dettaglio:

Area Salute. Le attività sullo sviluppo di sistemi per l’analisi in vitro di segnali elettro- fisiologici da colture 3D di neuroni iniziata nel 2019 ha ottenuto i primi riscontri in ambito sperimentale. Il sistema sviluppato è basato su una matrice di microelettrodi 3D indirizzabili individualmente. Gli elettrodi 3D vengono realizzati nella fase finale del processo di fabbricazione, quest’ultimo risulta compatibile con tecnologie diffe- renti (CMOS, MEMS).

Successivamente sono stati realizzati in collaborazione con l’Università di Genova, costrutti 3D di neuroni in coltura sui dispositivi. Nelle misure sperimentali è stato possibile registrare segnali elettrofisiologici su più livelli all’interno della coltura 3D di neuroni. I primi risultati presentati nell’ambito di “TRANSDUCERS 2019 and EURO- SENSORS XXXIII”, dimostrano l’applicabilità dei sistemi proposti nell’analisi degli effetti di farmaci su organoidi di neuroni come modello per trattamenti farmacologici nelle malattie neurodegenerative.

Area Lavoro

Durante il 2019 l’Unità di ricerca si è impegnata su entrambi i fronti delle attività di ricerca e delle collaborazioni industriali. Le collaborazioni industriali più rilevanti ri- guardano i settori dei sistemi di identificazione digitale e tracciatura dei prodotti (IPZS), Automazione Industriale (GEFRAN), Automotive (BREMBO), e Spazio (Tha- les Alenia). In dettaglio:

– nell’ambito della collaborazione con l’Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato (IPZS), l’attività che prevede lo sviluppo di tecnologie innovative per il ricono- scimento dell’impronta digitale, si è focalizzata sulla realizzazione di matrici di sensori piezoelettrici basati su diodi flessibili realizzati con materiali organici. Inoltre sono stati sviluppati i primi dimostratori per dispositivi chipless RFID a basso costo.

– Per il settore dell’automotive e dell’automazione industriale sono tutt’ora in corso le collaborazioni con BREMBO (per lo sviluppo di sensori per il controllo di sistemi frenanti), GEFRAN (progettazione e realizzazione di celle di carico). Inoltre, nel 2019 è iniziata l’attività di progettazione di specchi adattivi attuati tramite materiali piezoelettrici per la defocalizzazione di fasci laser ad alta po- tenza.

Area Ambiente

Nel 2019 l’Unità di ricerca MST ha iniziato le attività del progetto H2020-ITN-MSCA AQUASENSE che ha lo scopo di sviluppare sistemi automatizzati per il monitoraggio delle acque. L’interesse si è focalizzato in questo primo anno nella progettazione di sistemi di rilevazione di microplastiche nelle acque che non sono facilmente campio- nabili e che attualmente costituiscono un problema poco conosciuto.

Ulteriori iniziative di ricerca per il territorio: Space Economy, Bolometri, Quantum devices

Per il settore Xxxxxx, xxx xxxxx xxx 0000 x xxxxx xxxxxx un’attività piuttosto articolata di negoziazione con Thales Alenia Space Italia (TAS-I), per la partecipazione di FBK a una cordata nazionale nell’ambito dell’iniziativa in capo al MISE intitolata Ital-Go- vSatCom (IGSC), inserita nell’iniziativa Space Economy. Il progetto è stato giudicato positivamente da ASI (in qualità di valutatore tecnico della proposta), sono stati fir- mati gli accordi per l’innovazione con il MISE, che daranno accesso al co-finanzia- mento pubblico a sostegno delle attività.

Tra le attività rivolte a rafforzare ulteriormente l’integrazione di FBK con il proprio territorio, l’Unità di ricerca contribuisce alle Quantum Technologies fornendo sup- porto tecnologico nelle tecnologie per la Circuit Quantum Electrodynamics (QED) con l’obiettivo di sviluppare dispositivi per studiare a livello quantistico l’interazione fra radiazione elettromagnetica e materia.

3. Pubblicazioni più significative

− Xxxxx, X., Xxxxxxxxxx, X., Xxxxxxxxxx, X., Xxxxxx,R., Temperature Compensated Tactile Sensing Using MOSFET with P(VDF-TrFE)/BaTiO3 Capacitor as Ex- tended Gate, 2019 IEEE Sensors Journal 19(2), 8496809, pp. 435-442.

− Xxxxxxx, V., Xxxxxxx, X., Xxxxx, X., Xxxxxxxx, X., Xxxxxxxxxx, L., A dry film tech- nology for the manufacturing of 3-D multi-layered microstructures and buried channels for lab-on-chip 2019 Microsystem Technologies 25(8), pp. 3219-

3233.

− Exploitation of RF-MEMS Switches for the Design of Broadband Modulated Scattering Technique Wireless Sensors Donelli, M., Xxxxxxxx, X. 2019 IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters 18(1), 8528338, pp. 44-48.

MNF – Micro Nano Facility

xxxx://xxx.xxx.xx/ Responsabile: Xxxxxxxxx Xxxxxxxx

1. Sommario

MNF è un’infrastruttura operativa nel campo delle micro e nanotecnologie e dei re- lativi materiali abilitanti che consente attività di ricerca, sviluppo e innovazione. MNF attua un modello operativo nel quale tutte queste attività si integrano in modo da garantire la massa critica per sostenerle, modello che si contrappone a quello che spesso caratterizza il panorama italiano. Per questo, e con l’esperienza maturata, MNF si propone quale struttura in grado di ospitare attività di R&D altrove difficili da condurre e e di portare nuove tecnologie ad un più elevato TRL, dal “proof of con- cept” ad una versione fruibile per l’applicazione. Il team di MNF conduce anche atti- vità di ricerca in proprio al fine sia di mettere a disposizione delle Unità di ricerca del CMM nuovi processi tecnologici in grado di contribuire all’eccellenza dei risultati del Centro, che di allargare il know-how disponibile e la rete di collaborazioni. È in questo quadro che si collocano gli obiettivi raggiunti nel 2019. Innanzitutto si è avuta una crescita della presenza di dottorandi che coprono soprattutto il settore della micro- meccanica (quello della sensoristica di radiazione è già molto ben presidiato con il lavoro condotto con l’Unità IRIS) e poi c’è stata la progressione relativa alle azioni di investimento sostenute da due finanziamenti specifici. La prima azione riguarda il bando FESR 2016 che nel corso del 2019 ha visto chiudere i bandi di gara e instal- lare il grosso degli 8M€ disponibili; l’attuazione del programma ha richiesto la chiu- sura delle attività a metà luglio per poter consentire l’adeguamento dei laboratori (notare come il grande sforzo corale di MNF sia riuscito ad assicurare la chiusura della quasi totalità degli impegni, sforzo proseguito per assicurare il supporto all’at- tuazione del potenziamento dell’infrastruttura). La seconda azione riguarda lo schema europeo IPCEI, che ha visto MNF collaborare al chiarimento di vari aspetti operativi di questo progetto (vinto a fine 2018). Qui la difficoltà da superare è stata la novità dello “strumento” approvato, trattandosi del primo caso europeo (quello centrato sulla micro e nanoelettronica). Il finanziamento IPCEI permetterà una nuova tornata di investimenti in attrezzature scientifiche e lo sviluppo dello staff, permet- tendo l’inserimento di personale di ricerca e tecnico con copertura totale dei costi. Pur essendo stato il 2019 un anno che ha assorbito molta energia sull’attuazione di programmi d’investimento, sono stati confermati numeri rilevanti sia come pubblica- zioni (44 nel 2019 contro 35 nel 2018) che come brevetti (4 depositi in Italia, 3 in Europa, 1 in USA).

2. Risultati dell’attività di ricerca

Obiettivo primario di MNF è l’efficienza del complesso apparato composto da vari laboratori tutti a servizio prioritario dell’attività di ricerca delle UdR del Centro. La

valutazione dell’impatto di questa azione primaria va dunque riscontrata nelle attività delle altre Unità, in particolare IRIS, per i sensori di radiazione custom, FMPS, per la parte di fotonica e MST per le attività MEMS. È quindi nei rispettivi rendiconti che si può vedere il contributo di MNF, nonché le indicazioni di come questi si collocano nei quattro obiettivi operativi (salute, territorio, lavoro, ambiente) di FBK. Di seguito ci si focalizza su quelle attività condotte in autonomia da MNF, nell’ottica di impie- gare al meglio le proprie capacità, non saturate dalle UdR del centro, che includono anche servizi di supporto (realizzazione serie di componenti e analisi per controllo qualità) per le imprese, o più in generale per terzi. Abbiamo quindi due ambiti ope- rativi, non indipendenti, da rendicontare: l’attività di R&D e quella di infrastruttura.

Ricerca e Sviluppo

MNF da qualche anno sta preparando lo sviluppo di una capacità nanotecnologica. Anche nel corso del 2019, grazie a a collaborazioni e attività fatte presso strutture all’estero, sono state condotte sperimentazioni che hanno consentito l’acquisizione di preziose esperienze. L’arrivo della nuova attrezzatura dell’azienda Raith, la mac- china a doppio fascio (nanofascio ionico ed elettronico) Velion, la prima installata al mondo, ora in fase di accettazione nel quadro del programma FESR, consentirà di avviare l’attività interna. Altro risultato sul fronte del potenziamento del settore della nanofabbricazione acquisito nel 2019 riguarda l’arrivo di importante strumento per la litografia elettronica (EBL). Tale situazione è frutto della reputazione che MNF si è costruita negli anni e che ha portato una azienda europea a proporre una partner- ship che prevede il testing e il perfezionamento di un nuovo strumento EBL installato in MNF in comodato d’uso, per prepararne il lancio sul mercato. Fatto rilevante è che in entrambi i casi, le aziende produttrici degli strumenti stanno siglando un accordo di collaborazione per ricerca e sviluppo legato alle attrezzature appena menzionate, di fatto sancendo una credibilità di MNF che la porta ad essere anche partner nello sviluppo di attrezzature d’avanguardia nel settore delle nanotecnologie. Ciò porta a creare il presupposto di sviluppi assolutamente nuovi a beneficio di tutti gli ambiti operativi nei quali la Fondazione articola il proprio piano strategico, ivi incluse le attività della quantum technology, poiché le nanotecnologie sono tecnologie abilitanti che hanno impatto trasversale rispetto ai settori applicativi.

Passando ora ad una sintesi delle attività di ricerca condotte in autonomia da MNF nel 2019 si possono evidenziare i seguenti progetti:

– Borsa CARITRO su sensori di gas; le attività e i demo in atto sono volti al mo- nitoraggio della qualità dell’aria (obiettivo ambiente) e supporto della sicurezza (obiettivo salute). Il tema è anche alla base del progetto “cheAria” organizzato sul modello DomoSens con e per le scuole superiori (realizzazione di postazioni di mo- nitoraggio, in collaborazione con APPA, nelle città di Trento, Rovereto e Pergine). In seguito agli eventi pubblici connessi a questa azione con le scuole è arrivata la ma- nifestazione d’interesse di un’azienda del territorio con la quale sono iniziati i primi test (il progetto è condotto in collaborazione con l’Unità Ricerca e Innovazione per la Scuola e l’Unità OpenIoT).

– Space Economy: MNF ha fatto da punto di riferimento verso Thales Alenia Space-Italia per la composizione dei contributi di FBK al primo progetto satellitare finanziato in questo ambito. I contenuti tecnologici dei sotto-progetti che vedono coinvolta FBK vertono ovviamente sul tema spazio, ma sono tutti elementi trasferibili e ascrivibili nel setto Industria 4.0. A consuntivo si può dire che FBK ha giocato un ruolo centrale per il territorio, di fatto sostenendo le azioni assegnate a HIT e inter- facciandosi con l’associazione industriali di Trento e l’Università di Trento. Grazie a questa attività di raccordo e le capacità tecnologiche presenti in MNF e più in gene- rale nel CMM, con TAS-I si sta delineando una possibile collaborazione strategica strutturale che potrebbe includere realtà come Pro-M e aziende del territorio in grado di creare opportunità di sviluppo legate alla “new space economy”.

– Relazioni con enti di ricerca. Due sono le principali relazioni con enti di ricerca. La prima riguarda INFN con il quale attraverso l’accordo MiNaTAP è proseguita la relazione strategica con Ie varie sedi INFN sparse sul territorio nazionale e la colla- borazione con il Centro INFN-TIFPA. La seconda riguarda INAF (principalmente sedi di Trieste, Bologna e Roma) attraverso il quale MNF e IRIS si trovano coinvolte in progettualità per nuovi satelliti sostenute ad oggi da tavoli negoziali ASI. Rispetto a quest’ultimo si vuole evidenziare che per la prima volta si è avviata anche un’attività di assemblaggio di payload per una piccola costellazione di satelliti. Questa attività di integrazione rafforza, affiancando alla tipica attività di realizzazione di componenti, l’impegno di FBK nella sua azione strategica nel settore Spazio.

– Sensori di radiazione. In questo settore di punta delle attività di MNF e dell’Unità IRIS, MNF nel corso del 2019 ha rafforzato le attività di innovazione con diverse multinazionali del settore analitico che utilizzano le tecnologie consolidate per rive- latori X (microstrisce e camere a deriva) mettendo al sicuro la continuazione delle attività nel 2020. Nel 2019 si sono evidenziate le attività riguardanti i rivelatori di radiazione con guadagno interno LGADs (Low Gain Avalanche Diodes) con una col- laborazione con il Xxxx Xxxxxxxx Institute per le applicazioni di spettroscopia X alle basse energie e con INFN (in particolare Torino) per le applicazioni di timing in fisica delle alte energie.

Infrastruttura

Per quanto riguarda la facility, nel 2019 si possono identificare due periodi.

– Gennaio-luglio con la corsa ad assicurare le realizzazioni previste entro la data di chiusura dei laboratori per consentire l’attuazione dei lavori di ampliamento di questi e l’installazione delle nuove attrezzature. Da rilevare per la parte rea- lizzativa la crescita del volume di fette a favore della ditta OptoI (volume tripli- cato rispetto all’anno precedente), la conferma dell’attività per la ditta Microtec di Bressanone, la realizzazione dei sensori per rivelatori di radon per la ditta Nuvap di Milano. La facility ha inoltre registrato un significativo incremento delle attività di Microfab Solutions, start up abilitata all’uso delle attrezzature della Facility per offrire lavori/service di microtecnologia del silicio in modo comple- mentare rispetto al mandato principale della Facility stessa. Per le aziende del territorio MNF ha offerto servizi che superano i 200 K€. Poiché questi servizi

riguardano la realizzazione di componenti, il beneficio commerciale per le aziende beneficiarie è certamente molto superiore. Ciò a dimostrazione anche del valore diretto assicurato al territorio.

Oltre a questo, il 2019 ha visto la facility sostenere un’importante contratto da “silicon foundry” (esecuzione secondo dettagliate istruzione del cliente) di rivelatori di radia- zioni richiesto da azienda internazionale, mentre è proseguita l’attività di collabora- zione e realizzazione in serie per l’azienda internazionale, con sede in Giappone, Horiba.

– Agosto-dicembre: periodo nel quale sono stati effettuati lavori di ampliamento delle cleanroom e sono state installate le attrezzature acquistate grazie a FESR 2016. L’obiettivo, centrato, di chiudere le acquisizioni e le installazioni entro fine 2019 è senza dubbio un eccellente risultato conseguito dallo staff MNF, che si è impegnato costantemente in tutte le fasi, contribuendo in maniera sostanziale alla soluzione degli inevitabili imprevisti dettati dalla complessità degli interventi.

Progetto IPCEI. Sempre nel corso del 2019 è stata assicurata un’importante attività di preparazione per l’avvio del progetto legato al finanziamento IPCEI-Micro and nano-electronics vinto a fine 2018. Nell’anno si sono dovuti mettere a punto i rapporti col MISE e con i partner europei, cosa che ha avuto delle difficoltà inevitabili, trat- tandosi del primo utilizzo di questa tipologia di progetto (IPCEI).

Una chiosa finale merita un’attività che sta crescendo sempre più e che riguarda l’azione di “outreach”. Insieme all’Unità Ricerca e Innovazione per la Scuola, MNF sta promuovendo un modello didattico di scuola lavoro denominato DomoSens (brand depositato) che è stato premiato presso SMAU nel novembre 2019 come modello d’innovazione. Ogni anno parte almeno un progetto che muove in media 200 studenti di scuole diverse (dalle 7 alle 10 a seconda dei casi). Nel novembre 2019 in una riunione presso il MIUR, dove era rappresentata anche la PaT, è stato riconosciuto il grado di novità e di impatto sulla formazione degli studenti ed è stato deciso di siglare un protocollo a tre (MIUR, FBK e PAT) per avviare una sperimen- tazione nazionale. La sperimentazione dovrebbe partire nell’autunno del 2020.

3. Pubblicazioni più significative

– A. Xxxxxxxx, X. Xxxxxxx, X. Xxxxxxxxxx, X. Xxxxxxx, X. Xxxxxxx, X. Picciotto,

M. Xxxx, X. Xxxxxxxxx, X. Xxxxx, X. Bellutti, Development of MEMS MOS gas sen- sors with CMOS compatible PECVD inter-metal passivation, Sensors and Ac- tuators B: Chemical, 292, 2019, p. 225-232, ISSN 0925-4005, xxxxx://xxx.xxx/00. 1016/j.snb.2019.04.116;

– A. Xxxxxxxx, X. Xxxxxx, X. Xxxxxxxxxxx, and P. Bellutti, Silicon Deep Reactive Ion Etching with aluminum hard mask, Materials Research Express, 6, 2019, p. 085913;

– X. Xxxxxxxx, X. Xxxxxxx, X. Xxxxxxx, X. Xxxxxxxxxxx, X. Xxxxxx, X. Xxxxxxx,

X. Xxxxx, X. Xxxxxxxxx, X. Xxxxxxxx, X. Xxxxxxxx, X. Xxxxxxxx, X. Xxxxxxxxx,

X. Xxxxxx, X. Xxxxxxxxxxx, X. Xxxx, X. Xxxxxxxxx, X. Xxxxxxx, X. Xxxxxxx,

X. Xxxxxx, X. Xxxxxx, X. La Xxxx, X. Xxxxxxx, X. Xxxxxx, X. Malcovati,

X. Xxxxxxxx, X. Xxxxx, X. Xxxxxxxx, X. Xxxxxxxxx, X. Xxxxxxxxx, X. Xxxxxxxx,

X. Xxxxxx-Xxxxxxxxx, X. Xxxxxxxx, X. Xxxxxxxxx, X. Xxxxxxxxxxx, X. Xxxxxxxxx,

X. Xxxxxxx, X. Xxxxxxxxxx, X. Xxxxxxxxxxx, X. Xxxxxxx, X. Xxxxxx, X. Vacchi,

X. Xxxxx, X. Xxxxx, X. Xxxxx, XXXXXX: An ultra-wide band X and gamma- ray transient monitor on board a nano-satellite constellation, Nuclear Instru- ments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrome- ters, Detectors and Associated Equipment, 936, 2019, 199-203, ISSN 0168- 9002, xxxxx://xxx.xxx/00. 1016/j.nima.2018.11.072.