Unis-IA: nasce il network dell’Università di Siena sull’Intelligenza Artificiale

Venticinque gruppi di ricerca scientifici e umanistici per applicazioni in tutti i campi,dalla medicina all'ingegneria, dall'archeologia alla didattica

Venticinque gruppi di ricerca che spaziano in tutte le discipline, dall’ingegneria alla medicina, dalle scienze della vita alle scienze aziendali, dal marketing e l’economia alla comunicazione, passando per l’archeologia e la didattica: nasce all’Università di Siena la rete Unis-IA, network tra laboratori di ricerca per lo studio, l’indagine e lo sviluppo di applicazioni sui temi dell’Intelligenza Artificiale. Obiettivo della rete è il coordinamento e la collaborazione tra i gruppi dell’Ateneo per favorire l’attrazione di studenti, ricercatori, aziende, finanziamenti, e la progettazione di attività ricerca e di trasferimento tecnologico in questo campo.

“Il grande e pervasivo tema dell’Intelligenza Artificiale – dice il rettore dell’Università di Siena, Francesco Frati – è già protagonista di interessanti iniziative in collaborazione con altri enti e istituzioni, come il polo tecnologico SAIHUB recentemente costituito, ed è stato individuato come opportunità di crescita per la città e il territorio. I dipartimenti della nostra Università lavorano con competenze avanzate in questo ambito nella ricerca, nella didattica e nelle attività di trasferimento tecnologico: si pensi ai tanti progetti sviluppati, agli spin off e ai laboratori di ricerca congiunti costituiti, alle domande di brevetto depositate, ai corsi specifici organizzati. Proprio per potenziare e valorizzare al meglio questo patrimonio si è pensato di strutturare il network Unis-IA, che permetterà di progettare attività condivise e studi innovativi”.

I gruppi che aderiscono alla rete sono sei del dipartimento di Ingegneria dell’informazione e scienze matematiche, sei del dipartimento di Scienze mediche, chirurgiche e neuroscienze, cinque del dipartimento di Scienze sociali, politiche e cognitive, tre del dipartimento di Medicina molecolare e dello sviluppo, uno del dipartimento di  Biotecnologie, chimica e farmacia, uno del dipartimento di Biotecnologie mediche, uno del dipartimento di Scienze storiche e dei beni culturali, uno del dipartimento di Studi aziendali e giuridici, e uno del Teaching & Learning Center del Santa Chiara lab dell’Ateneo senese. La rete è aperta a nuove adesioni  e progetti. Il comitato scientifico, composto dal rettore e da un rappresentante per ogni laboratorio aderente alla rete, ha nominato il professor Marco Gori come coordinatore.

“Abbiamo pensato che strutturare un nucleo di competenze di Ateneo a livello interdisciplinare relativo ai temi dell’intelligenza artificiale per promuovere attività didattiche e di ricerca fosse importante – spiega il professor Marco Gori.  “L’uomo al centro dello sviluppo delle tecnologie – prosegue Gori – è il concetto che guida la nuova rete:  la fruizione dei progressi necessita di un’organica interazione con le reali esigenze della società. L’Università di Siena, con forti tradizioni nella biologia, nella medicina, nelle scienze giuridiche e nell’economia, possiede un patrimonio adatto ad interpretare tali esigenze per concepire progetti di breve e lungo termine, in grado di porre realmente l’uomo al centro dello sviluppo, come emerge anche dalle indicazioni della Commissione Europea”.

Attraverso la rete sarà infatti possibile individuare e diffondere modelli efficaci di didattica e di ricerca caratterizzati da alta interattività, favorire la circolazione del sapere e la partecipazione dei laboratori a progetti di ricerca regionali, nazionali ed europei, con particolare riferimento ai bandi di finanziamento competitivi,  promuovere il trasferimento tecnologico verso i settori industriali e la divulgazione scientifica sul territorio per favorire la cultura e l’utilizzo delle tecnologie legate a questo settore in continua trasformazione ed espansione.

I campi di studio

Genomica, Bioinformatica, Economia e gestione dell’innovazione, Analisi forense e autenticazione biometrica, Machine learning, Analisi immagini mediche, Sistemi di trasporto intelligenti e sicurezza, Robotica, Realtà aumentata e realtà virtuale, Smart grids e tecnologie aerospaziali, Interaction design, Programmazione sanitaria, Genetica, Diagnostica archeologica e simulazione modelli geografici, Analisi big data, Tracking oculomotorio, Neuroimaging, Diagnosi tumori cutanei, Sistemi intelligenti di visione artificiale, Nuove tecnologie per la didattica

Un esempio: le leggi che regolano l’attenzione visiva tra medicina, ingegneria e economia

Un esempio recente dell’efficacia del lavoro interdisciplinare sui temi dell’Intelligenza Artificiale è la pubblicazione su Nature dello studio “Gravitational models explain shifts on human visual attention”, frutto della collaborazione tra i ricercatori dei dipartimenti di Scienze mediche, chirurgiche e neuroscienze, Dario Zanca e Alessandra Rufa, e di Ingegneria dell’informazione e scienze matematiche, Marco Gori e Stefano Melacci (https://www.nature.com/articles/s41598-020-73494-2).

Uno dei settori più prolifici della ricerca nelle neuroscienze della visione riguarda lo studio dei meccanismi che guidano la selezione degli stimoli e la direzione dello sguardo durante l’esplorazione visuo-spaziale. I ricercatori presentano in questo lavoro un nuovo modello matematico “gravitazionale”, che descrive in modo originale l’attenzione visiva e che permette di prevedere i movimenti oculari. L’implementazione del modello consente di simulare in real-time i movimenti oculari su un qualsiasi video. Questi risultati hanno un forte impatto applicativo: in virtual reality permettono di ottimizzare lo streaming in base ad una stima dei movimenti oculari; rendono possibile pianificare una campagna di marketing valutando in anticipo l’efficacia dei contenuti visivi e prevedendo cosa attrarrà maggiormente l’attenzione degli utenti. Infine, simulando i movimenti oculari umani, sarà possibile dotare intelligenze artificiali di capacità simili all’uomo, progettarle per svolgere compiti sempre più complessi e interagire con gli umani in maniera più naturale.

Grazie alla collaborazione, i gruppi di ricerca hanno ottenuto un finanziamento per l’acquisto di un “Eye Tracking” di ultima generazione. L’apparecchio, che si trova presso la Clinica neurologica e malattie neurometaboliche dell’Azienda Ospedaliera Universitaria Senese, sarà usato, sotto il coordinamento della professoressa Alessandra Rufa, dal suo team del dipartimento di Scienze mediche, chirurgiche e neuroscienze e congiuntamente dai gruppi di ricerca guidati dal professor Marco Gori, del dipartimento di Ingegneria dell’informazione e scienze matematiche, e del professor Roberto Di Pietra, del dipartimento di Studi aziendali e giuridici, che ha partecipato al progetto per la parte di Neuroaccounting.