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CENTRO NAZIONALE DI SUPERCALCOLO

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NASCE IL CENTRO NAZIONALE DI SUPERCALCOLO

Il Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing (ICSC) muove i suoi primi passi con l’insediamento, nei giorni scorsi, degli organi direttivi della Fondazione ICSC, designata gestire uno dei cinque Centri Nazionali previsti dal PNRR. Proposto dall’INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare – il Centro conta su 51 membri fondatori del settore pubblico e privato, del mondo della ricerca scientifica e dell’industria, provenienti da tutto il territorio nazionale.

Ad ospitarlo sarà il Tecnopolo di Bologna, cittadella dell’innovazione promossa dalla Regione Emilia-Romagna, che, grazie agli investimenti del Governo italiano e della Comunità Europea, è diventato la location ideale per il Data Center del Centro Meteo Europeo (ECMWF) e che, a breve, accoglierà anche il supercalcolatore Leonardo gestito da CINECA e il Centro di Calcolo dell’INFN.

UN’INFRASTRUTTURA PER L’INNOVAZIONE E LA DIGITALIZZAZIONE

Il Centro metterà in rete e a sistema le specifiche conoscenze, competenze e risorse di realtà che operano nei vari ambiti in tutta Italia in modo da costruire un’infrastruttura distribuita e trasversale a supporto della ricerca scientifica e del mondo produttivo nell’innovazione e digitalizzazione del Paese. Il tutto senza dimenticare la promozione delle carriere dei giovani e delle iniziative per il superamento del divario di genere nelle carriere professionali e tra il Nord e il Sud Italia.

Per farlo l’ICSC conterà sui fondi Next Generation EU nell’ambito della Missione Istruzione e Ricerca del PNRR coordinata dal MUR Ministero dell’Università e della Ricerca, di circa 320 milioni di euro di cui il 41% sarà investito al Sud.
Inoltre, oltre 100 milioni di euro del finanziamento complessivo, saranno dedicati al personale, con una partecipazione femminile di almeno il 40%, e con quasi 16 milioni di euro riservati a borse di dottorato e quindi all’alta formazione e alla carriera dei giovani.

Eletto nella prima prima assemblea plenaria alla presidenza della fondazione Antonio Zoccoli (presidente dell’Infn) ed i 10 membri del Consiglio di Amministrazione:

  • Emilio Fortunato Campana (Cnr),
  • Paolo Maria Mancarella (Università di Pisa),
  • Francesco Scarcello (Università della Calabria),
  • Donatella Sciuto (Politecnico di Milano),
  • Simona Tondelli (Università di Bologna),
  • Francesco Ubertini (Cineca),
  • Matteo Laterza (UnipolSai),
  • Elisabetta Oliveri (Autostrade per l’Italia),
  • Andrea Quacivi (Sogei),
  • Francesca Zarri (Eni).
IL PROGETTO

Negli ultimi anni, con la sempre maggiore digitquantumalizzazione di pressoché ogni attività umana, il numero di dati e di informazioni prodotti sono sempre maggiori. Questa tendenza, nel prossimo futuro, andrà sempre più incrementandosi, producendo già nei prossimi anni moli di dati senza precedenti.

La gestione di questi dati diventa, quindi, sempre più una priorità. Occorre analizzare, ordinare, condividere, processare e interpretare questi “big data” per rendere più competitivo il nostro Paese, sia nella ricerca scientifica che nel sistema produttivo, in modo da poter affrontare le sfide presenti e future che si presenteranno su diversi temi chiave per la nostra società e il nostro Pianeta: salvaguardia dell’ambiente, tutela della salute personale e pubblica, realizzazione di smart city, sviluppo sostenibile, etc.

Per farlo però – specifica il comunicato -, sono necessarie ingenti risorse di calcolo, lo sviluppo di soluzioni tecnologiche innovative, come i computer quantistici, e di algoritmi e modelli matematici e statistici sempre più avanzati. In questo contesto, il supercalcolo, le simulazioni numeriche, l’intelligenza artificiale, il machine learning, le tecnologie di frontiera sono strumenti essenziali per incentivare sviluppi e scoperte sia del mondo industriale sia del mondo della ricerca scientifica, e quindi per la crescita economica e culturale della nostra società.

ICSC ambisce così a diventare un ecosistema attrattivo a livello internazionale, rafforzando la competitività italiana e contribuendo alla leadership dell’Europa nel settore.

GLI OBIETTIVI

Il Centro Nazionale ha, in questo scenario, un triplice obiettivo:

  1. costruire un’infrastruttura di supercalcolo italiana,
  2. aggregare le risorse di ricerca e di innovazione nei settori maggiormente strategici per il Paese,
  3. posizionarsi come la piattaforma nazionale a supporto di iniziative scientifiche e industriali.

Il Centro svolgerà, a livello nazionale e internazionale, attività di Ricerca e Sviluppo a favore dell’innovazione nel campo delle simulazioni, del calcolo e dell’analisi dei dati ad alte prestazioni. Queste attività saranno svolte a partire da una infrastruttura d’avanguardia a livello internazionale per l’High Performance Computing e la gestione dei big data, capace di mettere a sistema le risorse e di promuovere e integrare le tecnologie emergenti. Saranno implementate, poi, nei prossimi anni soluzioni che porteranno a una velocità di rete superiore a 1 Terabit/secondo, e metterà a disposizione degli utenti una infrastruttura cloud tale da consentire la gestione di attività alla frontiera nella ricerca scientifica e nello sviluppo industriale.

Il nuovo Centro Nazionale di supercalcolo si focalizzerà da una parte sul mantenimento e il potenziamento dell’infrastruttura HPC e big data italiana, e dall’altra sullo sviluppo di metodi e applicazioni numeriche avanzati e di strumenti software, per integrare il calcolo, la simulazione, la raccolta e l’analisi di dati di interesse per il sistema della ricerca e per il sistema produttivo e sociale, anche attraverso approcci cloud e distribuiti.

Il tutto promuovendo e coinvolgendo le migliori competenze interdisciplinari delle scienze e dell’ingegneria, permettendo innovazioni sostanziali e sostenibili in campi che vanno dalla ricerca di base alle scienze computazionali e sperimentali per il clima, l’ambiente, lo spazio, dallo studio della materia e della vita alla medicina, dalle tecnologie dei materiali ai sistemi e ai dispositivi per l’informazione.

Inoltre, il Centro sosterrà l’alta formazione e promuoverà lo sviluppo di politiche per la gestione responsabile dei dati in prospettiva di open data e open science, coniugando profili di regolamentazione, standardizzazione e compliance. ICSC sarà un’infrastruttura cloud/HPC condivisa e aperta, e sarà un asset strategico unico per l’Italia, ma anche per la comunità internazionale.

L’ORGANIZZAZIONE

Il Centro Nazionale aggregherà le comunità scientifiche italiane di eccellenza in 10 diversi ambiti e sarà strutturato su due colonne portanti di eguale rilevanza, le infrastrutture e le aree tematiche, e sarà organizzato secondo il modello Hub e Spoke. È previsto inoltre il coinvolgimento delle aziende italiane per costruire una sinergia tra le comunità scientifiche e il mondo industriale, a beneficio sia del sistema della ricerca sia del sistema produttivo.

L’Hub avrà la responsabilità di validare e gestire i programmi di ricerca, le cui attività verranno elaborate e realizzate dagli Spoke e dalle realtà a essi affiliate, anche attraverso bandi aperti a istituzioni di ricerca e aziende.

Gli Spoke saranno 10 e cureranno altrettante aree tematiche: Future HPC & Big Data, Fundamental Research & Space Economy, Astrophysics & Cosmos Observations, Earth & Climate, Enviroment & Natural Disaster, Multiscale Modeling & Engineering Applications, Materials & Molecular Sciences, In-Silico Madicine & Omics Data, Digital Society & Smart Cities, Quantum Computing. Gli Spoke Future HPC & Big Data e Quantum Computing saranno di carattere tecnologico e avranno come obiettivo di frontiera lo sviluppo di chip e microchip avanzati e di tecnologie emergenti come quelle per il calcolo quantistico.


Inoltre, il Centro Nazionale si è dotato di un Ethics and Data Governance Board (EDGB) e di un’unità di gestione dei dati, nonché di un comitato per l’accesso alle risorse di supercalcolo che sarà fondamentale per abilitare il programma di ricerca degli Spoke tematici con capacità e potenza computazionali. Infine, per ottimizzare e valutare l’impatto socio-economico delle proprie attività, ICSC ha costituito un gruppo di ricerca dedicato che opererà trasversalmente agli Spoke.

LE TEMPISTICHE

Entrerà in piena dal prossimo settembre e tra le prime iniziative – entro il 2022 – ci sarà la pubblicazione dei primi bandi di dottorato e di reclutamento di ricercatori e a seguire la prima open call per coinvolgere altri soggetti in attività d’innovazione.

Dal punto di vista tecnologico e infrastrutturale, invece, tra le principali tappe vi è l’upgrade del supercomputer Leonardo al CINECA e del centro di calcolo dell’INFN, l’acquisizione di un computer quantistico da collocare al Tecnopolo,  il completamento della rete GARR-T (Terabit) e alcuni interventi per la creazione di Centri satellite tematici in altre sedi italiane.

Mentre, nel 2024, sarà messa a disposizione degli utenti l’infrastruttura cloud potenziata.

ICSC diventerà un ecosistema unico e di frontiera con un ruolo strategico per il Paese perché metterà a disposizione dei propri partner risorse e strumenti che essi non potrebbero realizzare e sostenere individualmente.

Sulla base di questa visione, verrà svolta centralmente una funzione di indirizzo, coordinamento e supporto, mentre l’attività di ricerca e innovazione sarà affidata agli Spoke che potranno beneficiare di finanziamenti direttamente o tramite il Centro. In considerazione di ciò, gli Spoke e i loro affiliati si impegneranno a regime (dal 2026 in poi) a sostenere sul proprio budget ordinario alcune misure finanziate in fase di start up dai fondi PNRR 2022-2025, e a finanziare il Centro con un contributo annuale a partire dal 2022.

Durante il primo anno di attività, sarà individuato un meccanismo premiante per incentivare i partner e le ricercatrici e i ricercatori più attivi e dinamici. Il Centro intende assolvere al suo ruolo strategico moltiplicando le opportunità per partner e stakeholder, massimizzando l’impatto socio-economico in un contesto competitivo, implementando qualcosa che oggi non esiste, senza sovrapporsi o competere con i singoli istituti di ricerca già presenti, ma creando invece valore aggiunto per i propri partner e per la società. E la chiave del successo dell’iniziativa risiede nella capacità di creare queste condizioni già nella fase di start up.

I MEMBRI DELLA FONDAZIONE
  • INFN Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
  • CINECA
  • GARR
  • CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche
  • INAF Istituto Nazionale di Astrofisica
  • INGV Istituto Naizonale di Geofisica e Vulcanologia
  • IIT Istituto Italiano di Tecnologia
  • CMCC Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici
  • FBK Fondazione Bruno Kessler
  • ENEA Agenzia nazionale per le nuove tecnologie
  • l’energia e lo sviluppo economico sostenibile
  • CRS4 Centro di Ricerca e Sviluppo e Studi Superiori in Sardegna
  • OGS Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale
  • Università di Bologna
  • Università di Ferrara
  • Università di Bari
  • Università di Milano Bicocca
  • Sapienza Università di Roma
  • Università degli Studi di Roma Tor Vergata
  • Università di Trieste
  • Università di Padova
  • Università di Pavia
  • Università di Trento
  • Università di Torino
  • Università dell’Aquila
  • Università Federico II di Napoli
  • Università di Pisa
  • Università di Firenze
  • Università di Catania
  • Università della Calabria
  • Università del Salento
  • Università di Modena e Reggio Emilia
  • Università di Parma
  • Politecnico di Bari
  • Politecnico di Milano
  • Politecnico di Torino
  • SNS Scuola Normale Superiore
  • SISSA Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati
  • Autostrade per l’Italia
  • Engineering Ingegneria Informatica
  • Eni
  • Ferrovie dello Stato
  • Fincantieri
  • Fondazione Innovazione Urbana
  • IRCCS Istituto Clinico Humanitas
  • IFAB International Foundation Big Data and Artificial Intelligence for Human Development
  • Intesa San Paolo
  • Leonardo
  • SOGEI
  • Thales Alenia Space Italia
  • Terna
  • UnipolSai Assicurazioni.
ALCUNE DICHIARAZIONI DEI MEMBRI DEL PROGETTO
Sandro Fiore , responsabile scientifico per l’Università di Trento

“Siamo estremamente fieri di far parte dell’iniziativa PNRR ICSC. L’Ateneo trentino avrà l’opportunità di lavorare alla frontiera della ricerca su High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing in un contesto di eccellenza scientifica nazionale, contribuendo a tematiche di punta per il territorio trentino, come il clima, le città intelligenti e l’ambito dei materiali. Un impegno scientifico che tra l’altro promuove un’ottica di forte interdisciplinarietà, innovazione e sostenibilità”.

Andrea Simon, Segretario Generale della Fondazione Bruno Kessler

“Per questo la partecipazione al Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, insieme a molte delle aziende e istituzioni di cui sopra, rappresenta un passo importante che permetterà di mettere a fattor comune i risultati raggiunti e di rilanciare aumentando la reputazione a livello europeo della nostra istituzione” .

Matteo Sonza Reorda, vicerettore per la ricerca del Politecnico di Torino

“La partecipazione del Politecnico di Torino al CN HPC è la logica conseguenza della riconosciuta eccellenza espressa dall’ateneo nella ricerca e nel trasferimento tecnologico in questo settore. Le attività del Centro Nazionale ICSC permetteranno di dare ulteriore impulso alle nostre attività, sia con l’acquisizione di giovani ricercatori e dottorandi, sia con l’interazione con altri prestigiosi centri di ricerca operanti nel settore a livello nazionale e internazionale”.

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